大国重器|中俄首次模拟反导演习:抹不去的苏联印记?(上)

澎湃新闻特约撰稿 宋书

2016-05-17 08:48 来源:澎湃新闻

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5月3日中俄两国国防部发布消息,两军将在2016年5月的“空天安全-2016”演习中,进行首次首长司令部计算机模拟导弹防御联合演习,这次演习将在俄罗斯空天防御部队科研中心举行。
消息一出,立刻引起国内外极大的关注。抛开首长司令部这一演习级别不谈,单就“模拟导弹防御”这一高精尖的演习科目而言已足够吸引眼球。冷战时期,苏联在反导领域与美国展开长时间的竞争,彼此实力难分伯仲,甚至在一些方面还要领先美国。那么,苏联和俄罗斯的反导体系走过了一条怎样的发展之路呢?
俄罗斯防空司令部
因为战略弹道导弹具备极大的毁伤能力,所以导弹防御系统一般被默认为弹道导弹防御系统。冷战开始后,苏联在积极研制巡航导弹和弹道导弹的同时,也把导弹防御提上了日程。相较于其他导弹,弹道导弹具有速度快、拦截难度高的特点,因此弹道导弹防御系统的研制难度极大。总体而言,该系统是一个包括多种传感器、多层次拦截系统、指挥控制系统的复杂体系,其中最默默无闻的恐怕就是传感器网络了。这些“千里眼、顺风耳”是导弹防御系统有效工作的前提,也是中国和俄罗斯在导弹防御上差距最显著的部分之一。
1.早期预警雷达网:探测6000公里的“顺风耳”
美国研制部署弹道导弹早期预警系统(BMEWS)的同时,苏联早期预警雷达网络的研制工作也在同步进行。上世纪50年代,苏联就开展了名为系统A的弹道导弹防御系统的研制计划。在大批苏联科学家进行了详细的理论论证后,苏联在巴尔喀什湖畔的萨雷沙甘试验场建立了规模庞大的试验基地,并取得了成功。
进入60年代后,苏联开始部署其第一代预警雷达系统——5N15“德涅斯特河”(Dnestr)及其发展型5N86“第聂伯河”(Dnepr)甚高频早期预警雷达,西方将这些雷达称为“鸡窝”(Hen House)。它们的功率高达1兆瓦,探测距离也达到了惊人的6000公里,成为苏联导弹防御系统真正的顺风耳。
“德涅斯特河”雷达最早的两个雷达站是作为反卫星计划的一部分建立的,分别位于西伯利亚地区的伊尔库茨克、哈萨克斯坦的萨雷沙甘试验场,编号为OS-1和OS-2雷达站,随后OS-1和OS-2雷达站也成为苏联战略预警雷达网的一部分,并增加了新的“德涅斯特-M”型雷达和“第聂伯河”雷达。这两种新雷达是专用的弹道导弹早期预警雷达。“德涅斯特-M”雷达的首次服役是克拉半岛的奥列涅尔斯克和拉脱维亚的RO-1和RO-2雷达站,它们位于苏联西北部地区,可及时为苏联提供洲际导弹来袭的预警。
此外,苏联还在乌克兰和克里米亚地区分别建立了RO-4和RO-5雷达站,提供地中海和印度洋方向上的弹道导弹袭击预警。
20世纪80年代苏联开始建设第二代早期预警雷达网络,新的预警雷达名为5N79“大河”(Daryal)雷达。第一部“大河”雷达部署在伯朝拉地区,因此也被西方称为伯朝拉雷达。
作为苏联研制的第二代早期预警雷达,“大河”虽然在技术水平上和美国第二代预警雷达“铺路爪”存在差距,但综合性能要比第一代“第聂伯河”等雷达强得多。它是一种功率高达40兆瓦的甚高频雷达,每部雷达天线的发射阵和接收阵分置部署,两者距离约500-1500米。雷达天线的发射阵长宽为40X30米,接收天线长宽均为80米。“大河”雷达可以探测到6000公里外雷达反射截面积0.1平方米的目标,在对抗多个干扰源的同时跟踪20个目标。
第二部“大河”雷达部署在阿塞拜疆加巴拉地区,而伯朝拉和加巴拉的“大河”雷达也是苏联第二代早期预警雷达网仅有的两部建成的雷达,后续的5部“大河”雷达尚未建成就随着苏联解体先后拆除了。由于俄罗斯和阿塞拜疆在继续租用加巴拉“大河”雷达上的谈判失败,现在这部雷达也已经停止使用。
部署在伯朝拉地区的“大河”雷达
需要注意的是,尽管苏联第一代战略早期预警雷达网络自20世纪60年代就开始陆续投入运行,但其中部分设施甚至一直运行到今天。苏联早期预警雷达网在几十年的长期战备运行中积累了丰富的使用经验,尤其是处理虚警和突发情况等方面的经验。预警雷达硬件技术上的追赶固然重要,弥补这种经验技术等软件上的欠缺更为关键。
2.天基预警卫星网:苏联解体致未能铺开
美国的国防支援卫星系统(DSP)举世闻名,而苏联的“眼睛”(Oko)天基红外预警卫星系统就鲜为人知了。“眼睛”分为高椭圆轨道的US-K卫星和静止轨道的US-KS卫星,以及第二代“眼睛”US-KMO卫星,它们都由苏联拉沃契金设计局负责研制。所有的“眼睛”卫星都穿上了普通宇宙卫星的“马甲”,增加了外界识别的难度。
此外,苏联科学家还专门设计了高椭圆的“闪电”(Molniya)轨道,不仅增加了卫星在北半球停留的时间,而且巧妙地把探测背景定位为冰冷的外太空,降低了识别弹道导弹尾焰的难度。美国新一代的SBIRS系统取长补短,也增加了高椭圆轨道卫星。
外界一般认为,1972年苏联发射了编号为“宇宙”520的第一颗“眼睛”卫星。虽然苏联“眼睛”卫星的寿命不长,但在密集的发射和测试下,1979年这套天基导弹预警卫星系统就投入试运行,1982年9颗“眼睛”卫星就完成了组网,开始执行战斗值班任务。
苏联同期还发射了多颗位于静止轨道的“眼睛”卫星,但直到苏联解体,规划中的由3颗静止轨道US-KS“眼睛”卫星和9颗高椭圆轨道US-K“眼睛”卫星组成的天基预警卫星网仍未建成。相较于苏联相对成功的陆基早期预警雷达网络,苏联的天基预警卫星网在技术上和运行上都要差得多。
US-K眼睛卫星
3.反导拦截系统:技术上层层递增

“顺风耳和千里眼”提供了进行反导拦截的基本前提,但拦截行动的成败依然取决于最终的拦截系统。苏联时代先后研制了系统A、A-35、A-35M和A-135等战略反导系统,还提出过“冲锤”(Таран/Taran)、“极光”(Aurora,音译阿芙洛尔)国家导弹防御系统、“土星”战术反导系统和S-225机动式反导系统的概念,其中S-225实际上是“冲锤”的内层补充系统。
3.1 系统A
系统A是苏联最早的反导系统,使用V-1000拦截弹。这是一种15米长的大型指令制导导弹,战斗部为破片式杀伤,虽然它的速度并不快(最高速度仅为1500米/秒,平均速度更是只有1000米/秒),但它可在3-4千米/秒的相对速度下拦截目标。
1961年3月4日,V-1000导弹在150千米外、25千米的高度上成功拦截了一枚R-5中程导弹,这是苏联首次取得成功的反导拦截,也是世界上第一次成功的常规战斗部反导拦截试验。系统A证实了反弹道导弹的可行性,而“土星”系统由于拦截弹速度太低导致反导效果不佳,在研制阶段被直接取消。
3.2 A-35
苏联第一个实用反导系统是A-35系统,它是系统A得到验证之后的产物。苏联最早计划在莫斯科周围部署V-1000导弹发射场,但V-1000导弹速度较低,加上气动舵面控制拦截高度有限,因此苏联随后还是研制了新的A-350拦截弹。
A-35系统计划建造8个发射场(实际建造了4个),每个发射场配备16枚A-350拦截弹,可以为莫斯科提供初步的洲际导弹防御能力。A-35系统包括5N11“多瑙河”-3U(狗窝)作战管理雷达、5N22“叶尼塞河”火控雷达系统以及A-350导弹发射场,于1972年具备了初始的作战能力。
A-350拦截弹非常庞大,长度约20米,最大直径2.57米,质量达29.7吨。不过,A-350拦截弹的最高速度达到了5千米/秒,具有有效的大气层外拦截能力,可在400千米距离上拦截大气层外的洲际导弹弹头。由于1972年美苏签署的《反导条约》对双方的拦截弹做出了限制,针对多弹头和诱饵等突防技术的提高,苏联选择了改进A-35为A-35M系统的方案。A-35M系统将拦截弹升级为新的A-350R,改用发射井发射,并使用了新的抗核加固弹头,保证A-350R导弹的核弹头可在来袭核弹头和其他A-350R导弹的核爆炸环境中正常工作。A-35M还改进了火控雷达和计算机系统,提高了抗干扰能力和制导精度,但它并不像美国“卫兵”系统那样具备高低双层反导能力。
根据设计,A-35/A-35M系统可以防御8个核弹头的同时攻击,这一性能在A-35开始研制的时候还算不错,但到了20世纪70年代它服役时,就非常尴尬了。美国早已有数以百计的陆基和海基弹道导弹服役,集束多弹头、分导多弹头、各种诱饵等突防措施也已经成熟,A-35M反导系统实在难当大任。
尽管拦下所有来袭洲际导弹的构想早已不具备可行性,但为首都和洲际导弹发射场争取更多的生存时间,提高核大战中生存和胜利的概率,还是值得追求的目标。A-135系统可以看做这个思路的产物。
3.3 A-135
A-135系统的问世离不开扎实的技术储备。A-35系统为它积累了研制和使用高层远程拦截弹的经验和技术,而S-225系统(1965年,苏联借鉴美国反导系统的设计而提出的方案,目的是增加内层和低层拦截能力)则尝试了低层拦截,同时苏联还尝试过“冲锤”和“极光”反导系统。
“冲锤”系统使用配备千万吨级大当量核弹头的SS-11洲际导弹的弹体作为拦截弹,配合分米波目标指示雷达,在设计上试图实现2000千米以上的射程和700千米的射高,可以在北极上空拦截来袭的洲际导弹。除了使用热核弹头外,它的设计概念和美国的陆基中段反导系统相当相似,其射程可以为苏联这样疆域辽阔的国家提供全国范围内的弹道导弹防御能力,具有极大的战略价值。而且,它的拦截区域远离被保护的重要城市和军事中心,降低了拦截弹的大当量核弹头可能造成的附带伤害。“冲锤”系统设计概念相当先进,但1963年苏联的技术水平远不足以支持这样的设计,故而一年后就惨遭放弃。
1964年苏联又打算研制“极光”反导系统,它在设计上使用高低分层拦截的概念,拦截弹包括进行外层高空拦截的A-900导弹和进行内层拦截的A-351导弹——前者是全新研制的导弹,而后者是A-350导弹的改进版本。按照设想,“极光”系统首先使用大当量核弹头的A-900导弹清除来袭的洲际导弹弹头和诱饵,A-351导弹随后对漏网之鱼进行拦截。“极光”系统的先进程度虽然比“冲锤”系统低得多,但难度还是超过了预期,最终于1970年被迫放弃。最值得一提的是S-225反导系统,虽然它同样没有修成正果,但其进行高低分层拦截的概念却延续下去。
A-135系统包括巨大的“顿河”-2N四面相控阵火控雷达,新的A-925/51T6大气层外拦截弹和新的PRS-1/53T6低层拦截弹,以及配套的精确制导火控雷达,A-135系统在某种程度上可以看做苏联的“卫兵”反导系统。“顿河”-2N雷达类似美国“卫兵”系统的MSR雷达,但体积重量要大得多。它每个侧面都有130米长33米高,雷达功率250兆瓦,工作在厘米波段,改进后据称对洲际导弹目标的最大探测距离可达3700千米,可以同时跟踪100个弹道导弹目标并拦截最多36枚洲际导弹弹头。它还具有一定的目标识别能力,并根据“潘兴”II导弹——这一新威胁的出现增强了探测及跟踪机动弹头的能力,成为当时最强大的反导火控雷达。
A135反导系统中的顿河2N雷达
A-135系统的51T6大气层外拦截弹和53T6大气层内拦截弹,看起来像美国“卫兵”反导系统的翻版,但它是苏联在A-35、“冲锤”、“极光”和S-225等反导系统上不断探索和积累的结果。51T6导弹尺寸和A-350相似,速度也超过了5千米/秒,实际射程据称提高到600千米左右,再加上几百千米的射高,不仅可以有效拦截洲际导弹的弹头,也具有一定的反卫星能力。53T6外形类似美国的“短跑”反导拦截弹,同样具有超高加速能力,可以在3秒内加速到5千米/秒以上,足以胜任大气层内拦截洲际导弹的任务。
A135反导系统Naro-Fominsk发射阵地
3.4 战术反导系统
苏联在研制战略反导系统、保护首都莫斯科的同时,也针对西方不断提升的战术弹道导弹威胁,研制了一系列的战术反导系统。“土星”反导系统尝试使用改进过的S-200防空导弹,虽然它无力承担拦截洲际导弹的重任,但S-200防空导弹系统仍然具备有限的战术反导能力。
苏联战术反导系统的高峰是20世纪80年代开始服役的S-300系列防空导弹系统,其中S-300V配属苏联陆军使用,反弹道导弹就是它的主要目标之一。据称,S-300V具备拦截“长矛”和“潘兴”等导弹的能力。
S-300P系列导弹是苏联防空军使用的防空系统,经过改进后同样具备了一定的战术反导能力,其进一步发展的S-300PMU1和S-300PMU2等防空导弹系统还出口到中国,使我国具备了初步的反战术弹道导弹能力。(未完待续)
责任编辑:李怡清澎湃新闻报料:4009-20-4009   澎湃新闻,未经授权不得转载
关键词 >> 大国重器,中俄,反导演习

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