今天小編分享的軍事經驗:席亞洲:太空終将成戰場?小型航天飛機到底能幹些什麼,歡迎閲讀。
文 / 觀察者網專欄作者 席亞洲
獨立軍事評論員,IT 業觀察者
本周,盡管巴以和俄烏仍然繼續進行着 " 傳統 " 而血腥的地面戰鬥,但太平洋兩岸的大國卻将視線投向了太空。
12 月 11 日,美國進行 FTG-12 反導試驗,使用新一代的動能攔截器(EKV)進行首次實彈攔截測試。這次攔截試驗有一些新的特點,是 NMD 系統面向新世紀新型 " 威脅 " 的一次試驗。
周末前,美國媒體炒作中美的 " 小型航天飛機 " 将在 24 小時内先後發射,并認為 " 這不是巧合 ",這氣氛營造得似乎兩國的無人航天飛機即将在近地軌道展開人類歷史上第一次太空軌道交戰,但就在中國可重復使用航天器發射成功的同時,美國傳出消息 X-37B 發射時間因故推遲到 12 月 28 日。
本周我們就來談談這幾次發射的事情吧。
首先説説美國 FTG-12 反導試驗,美國國防部反導局已經公布了關于這次試驗的一些信息,靶彈是我們耳熟能詳的中遠程導彈靶彈,這是使用 C-17 運輸機發射的一種以民兵 3 導彈第二級為基礎的靶彈。
盡管名稱上説是 " 中遠程 " 靶彈,但實際上由于它所攜帶的模拟彈頭重量很輕,因此實際上從目标特征上來説是完全可以模拟洲際導彈的。
美軍公布的信息稱,此次試驗中,來襲的靶彈上采用了 " 突防措施 ",而 EKV 攔截器自行完成了目标探測、跟蹤、分辨,最終完成殺傷任務。
從 C-17 上發射的中遠程導彈靶彈
EKV 是 " 增強型動能殺傷器 "(到了近些年又改成了 " 大氣層外殺傷器 ")的縮寫,前一型号稱為 KKV,也就是 " 動能殺傷器 ",已經是十多年前開發的產品了,到了今天也确實需要增強一下。不過 EKV 的開發也是曠日持久且在此前的實驗中也遭受了多次的失敗,以至于最初他們開發 EKV 的時候,原計劃是增強 KKV 的各方面性能使之達到對一個目标只需一枚攔截器的程度,但到了現在又不得不改回兩枚攔截器對付一個目标。
前些年美國曾經提出在 EKV 之後再開發一種繼續增強的攔截器,對攔截器的總體設計方案進行大幅度調整,稱之為 RKV,也就是 " 重新設計殺傷器 " 的縮寫。但到了 2019 年,這個計劃因為 " 技術問題 " 被停止了,經費和注意力重新回到改進 EKV 上來,争取使之達到最初的設計目标。
那麼如果未來 EKV 一個攔截器對付一個目标的設計能夠實現,現在諾斯洛普格魯曼公司已經向美國國防部提出可以開發用一枚攔截彈發射多枚攔截器的設想,稱之為 MKV(多彈頭殺傷器),不過這個就是以後再説的事情了。
經過多年開發、多年試驗之後,EKV 這次終于能夠進行實彈打靶了,并且結果也取得了成功,這對于反導局來説也算是一次重大的勝利了。
反導局還公布了試驗的具體過程,據稱此次試驗中動用了海軍的宙斯盾系統、陸軍 " 薩德 " 導彈連的 ANTPY-2 雷達,海基 X 波段大型反導雷達,而整個預警、指揮控制行動則動用了包括陸、海、空、天四大軍種的多個基地聯合參與,而攔截彈則是從西海岸的範登堡空軍基地發射升空,在靠近美國本土上空位置攔截了靶彈。
從這個攔截思路我們可以看出,美國人的反導系統和他們開發的很多武器一樣,是基于作戰平台性能為基礎的,它要将攔截最後階段的任務基本完全交給了攔截器,因此才會從 KKV 到 EKV,RKV 乃至于 MKV 一路都在追求盡可能提高攔截器的性能。
GBI 攔截彈
相比之下,他們的攔截彈或者説助推器到目前為止只更新了一次。早期的 GBI 攔截彈使用的是用 " 民兵 3" 導彈的助推器改進來的 " 代用助推火箭 " 發射的,而現在的助推器則是基于 " 飛馬 " 空射運載火箭發展而來,而 " 飛馬 " 空射火箭本身又是基于 " 侏儒 " 小型洲際導彈技術開發的。
這裏也看得出美國的軍用火箭洲際導彈技術其實也已經好幾十年沒有開發過全新構型了,不過僅就 NMD 系統的工作過程來看,使用的助推器也确實不必追求多麼先進,現有的助推火箭完全足夠了就行。
甚至在這次實驗中,反導局首次對 EKV 的新工作模式 " 二級火箭模式 " 進行了測試,也就是説盡管 GBI 攔截彈其實有三級火箭,但在這次試射中,在第二級火箭工作結束後,EKV 攔截器直接分離出來,沒有啓動第三級火箭,僅僅使用攔截器自身的燃料進行軌道機動,來完成攔截任務。
按照美軍的解釋,這種模式下,攔截器可以更早開始追蹤目标,給予了它更多的跟蹤和分辨目标的時間,從而能夠更好的攔截具備軌道機動能力的來襲目标。
當然它也能夠啓動第三級火箭來提高攔截距離,整個過程由導彈上的計算機來判斷,如果攔截彈的速度已經足夠攔截來襲的目标,就會啓動提前分離,以提高命中率。按照反導局相關項目領導的説法這是一個 " 用速度交換靈活性 " 的策略。
從這次試驗也可以看出,或許 GBI 攔截彈的助推器也将需要使用一種新的產品,以在 " 速度和靈活性 " 方面進一步發展;按照反導局的要求,從 2021 年開始他們将投入 177 億美元開發新一代的攔截彈 NGI,NGI 導彈的單價預計為 7400 萬美元,預計将在 2027-2028 年開始部署,首批部署數量 21 枚。
GBI 攔截彈在 " 二級 " 模式下釋放 EKV 攔截器
所以,這次的試驗實際上就是要驗證在 NGI 上使用的新技術,包括 EKV 和新的攔截策略。
當然,NGI 的攔截器是否還是 EKV 也不好説,因為按照 NGI 導彈的開發要求,它所需要應對的目标類型要超過 EKV 目前的能力,那麼使用新的攔截策略是否能夠讓 EKV 的潛力得到充分發揮從而不必使用已經被取消的 RKV,還是説要重新開發一個新的攔截器,這就不清楚了。
不過正如我們上面説的,美國反導系統的最大特點就是,攔截能力完全看你的攔截器性能有多強,而攔截器除了具備較高的機動能力外,最重要的還是導引頭的性能,它不僅要能夠自行發現目标,導引攔截器追蹤目标,還要能夠分辨目标性質,避免攻擊誘餌氣球。
不得不説,這其實并不是很現代化的思路,沒有利用系統的力量,而是靠先進的武器平台企圖獨立完成任務。這帶來的必然問題就是要花費巨資來研制主力作戰平台,具體到攔截問題上,那自然就是要花費巨資努力提高大氣層外攔截器的性能,不斷推陳出新,敵方新導彈出現了,美軍就要開發新的攔截彈,提高各方面性能以趕上它的變化。
相比之下另一種思路是,攔截彈本身不做大幅度更新,為了對付敵方導彈不斷提高的隐身性能和新型誘餌、乃至導彈上本身的攔截彈,這方面的任務交給 " 系統的力量 " 去完成。
也就是利用天上的衞星,地上的雷達,海上的雷達,空中的預警機,利用一套高性能網絡将其構成一個巨大的系統,從而達到遠比攔截器本身的紅外、光電傳感器強得多的目标精确跟蹤、識别能力,進而由地面上規模龐大的超級計算機進行分析,最後形成控制指令發送給攔截器,這樣攔截器上就沒有必要用過于復雜的計算機系統和性能過于強大的傳感器,節省下來的重量和成本用來提高攔截器的機動性,從而可以用一個相對便宜得多的攔截器實現比 EKV 更強的攔截能力。
當然這樣做的缺點也是存在的,其中最麻煩的一點就是必須部署大量的高性能遠程傳感器,同時指揮控制網絡也必須非常復雜,高效、地面的指揮控制中心規模也必須十分龐大。
地面上的 GBI 攔截彈
其實這種極其復雜而又高效的網絡系統,美國人不是沒能力搞,巨型計算機集群美國人當然也沒問題,但對于他們部署 NMD 系統來説,最大的限制反而是難以在靠近敵軍的位置部署大量高性能遠程傳感器。
由于美國的霸權主義政策,他們的 " 國防安全第一線 " 是一直推到對手家門口的,但 " 距離的暴政 " 就意味着跨越重重大洋前出到對手門口的,只能是少數的節點,無法将這些節點聯合起來構成一個規模巨大,互相重疊的傳感器集群。
比如説這次試驗中,重要的海基 X 波段雷達,目前美國也只有一個,宙斯盾艦倒是不少,但這次美國人測試用的是陸上宙斯盾系統,目前也沒部署多少個,ANTPY-2 雷達,部署數量也是個位數。
至于空軍的預警機,原本這個東西是可以非常有用的,但因為 E-3 預警機的雷達過于落後,目前完全不具備反導的能力。至于目前正在采購的 E-7,或者海軍的 E-2D,它們的雷達也沒有先進到足以參與反導作戰任務當中來的程度。
當然,美國人并不是沒有想過擁抱這種 " 傳感器雲 " 策略,他們目前仍在積極開發的 " 遠程識别雷達 " 等先進的陸基雷達都具備組成 " 傳感器雲 " 的一些基本要素,但問題是美國的 " 存量優勢 " 在這個時候就成了 " 存量包袱 "。他們現有的大量落後傳感器系統(也只是相對落後,相對于世界上絕大部分國家的雷達,依然十分先進)并不具備參與這種新概念當中的能力,但為了維持這些系統的運行,從而維持美國繼續耀武揚威的能力,又必須為它們投入巨資,并對它們不斷進行修修補補的更新,結果就沒有足夠資金一步到位把它們全部替換為全新架構的新裝備。
我們之前介紹美國國土防空系統雷達更新的時候,也説過他們有将其完全替換成新型雷達的設想,只不過五角大樓和國會都沒有足夠的動力去推進如此耗資巨大的設想,最後落實下來依然只能是小修小補。
這和太平洋西岸部署先進雷達、先進預警機、先進衞星系統的速度沒法比,結果就是太平洋西岸這邊已經構建起了一套具備很多美國人當年在設想中提出的先進要素的 " 傳感器雲 " 系統,然後利用這套系統,使得他們具備了許多美國人當年曾經設想但最終未能落實的先進能力,而美國人現在只能看着對手的進步長籲短嘆。
也正是由于這種現狀,美國只能繼續堅持這種盡可能增強主戰平台性能的策略,追求 " 決戰兵器 ",而繼續以巨資來開發 " 下一代決戰兵器 "。但這種策略的投資回報率往往非常低,因為現在相關領網域并未發生革命性技術突破,在這種前提下不斷開發 " 下一代決戰兵器 ",帶來的只能是越來越明顯的邊際效應遞減效果,也就是 7400 萬美元一發的 NGI 導彈相比 GBI 導彈其實也只是稍有提高,以至于只能部署 21 枚(前一代 GBI 導彈部署了 44 枚)。在太平洋西岸的進攻能力得到顯著提高的前提下,如此少量的攔截彈實際上并沒有太大意義,依然只能用來避免被朝鮮 " 核訛詐 "。
即使如此,随着朝鮮導彈技術的每次稍稍進步,美國又要投入更大的成本去開發下一代攔截彈,但能部署的數量卻更少。如此惡性循環下去,最後反導系統的存在價值就越來越低了,美國的戰略困境也就更大了。
相比之下,由于總體架構更加先進,東方的反導系統卻因為架構更加先進,方便更新,雖然在傳感器網絡和指揮控制中心更新方面也要花費巨資,但攔截彈只需在現有空天攔截彈基礎上做一些相對較小的更新,就可以應付印度、日本、韓國乃至美國的導彈系統的技術進步,而且由于攔截彈本身的價格并沒有飛躍性提高,因此部署數量可以穩步提升,防御能力也可以穩步提升。雖然一樣無法在全面核攤牌的時候發揮太大作用,但在攔截常規導彈或者少量核冒險的時候,完全可以與美國人價格高得飛出天際的導彈具備至少同等的能力。
而且這種 " 傳感器雲 " 概念也不僅僅可以用來反導,在常規戰争中應對空中目标,包括隐身目标的時候也同樣具備巨大的價值,因此成本回報率遠遠高于美國人的各種 KV。
應該説,過去二十年來中美在搞軍事力量建設的時候嘴上都在説 " 系統的力量 "," 系統的系統 "、" 一加一大于二 ",但最後怎麼變成了如今這個樣子?除了後發優勢外,或許在總結美國人的問題時," 這都是體制問題啊 ",這句話大概還真是沒有錯。
據新華社報道,我國于 12 月 14 日從酒泉衞星發射中心,運用長征二号 F 火箭發射一型可重復使用的航天器。報道稱,試驗航天器在軌運行一段時間後,返回國内預定着陸場,其間将按計劃開展可重復使用技術驗證及空間科學實驗,為和平利用太空提供技術支撐。
這個消息一出來,美國媒體就開始瘋狂碰瓷,説美國也将在 12 月 15 日,即距離中國可重復使用航天器發射不到 24 小時内,使用 " 重型獵鷹 " 火箭将 X-37B 航天飛機送入太空。而關于這次 X-37B 的任務,有美國媒體稱,有官員暗示可能将會進行在軌道上針對他國航天器進行觀察、甚至攻擊的任務。
X-37B 小型航天飛機
這一下就讓人想起日本動畫《月亮的距離》,在那部動畫裏,美國使用太空戰機企圖攻擊剛剛升空的 " 中國衞星 ",結果這枚衞星實際上也是一架太空戰機,導致雙方展開一場太空遭遇戰。在蘋果公司的電視劇《為了全人類》裏,也有美國航天飛機接到命令使用改造的不死鳥空空導彈擊落蘇聯航天飛機的場面。
當然,最後如此戲劇性的一幕沒有出現,因為重型獵鷹火箭的問題,美國人的這次發射被推遲至 12 月 28 日。
雖然沒了熱鬧可看,但這類小型航天飛機到底能執行什麼任務,還是值得聊聊的。
X-37B 長期以來屬于美國的高度機密,當然它的存在和外形大家已經都有所了解;我國的可重復使用航天器,大家也都已通過公開報道知曉,但關于它的具體外形,至今也沒有公布,至于其任務,太平洋兩岸都不約而同的三緘其口,高度保密。
原本計劃 15 日發射的攜帶 X-37B 的 " 重型獵鷹 " 火箭改為 28 日發射
但就公開消息來看,這兩種飛行器都具備長期在軌能力,其在軌時間可以長達幾百天,雖然從它們的尺寸重量可以大概計算其可能攜帶的燃料,從而推算出目前都還沒有具備此前大家所推測的,利用在大氣層上跳躍、借助空氣動力實現變軌這樣神奇的能力,但僅就其攜帶的大量燃料和較小的重量,它們的在軌機動能力已經超過了其他的常規航天器。
不過也正是因為它們必須為在軌機動飛行攜帶數量較多的燃料,又為了具備再入返回能力必須具備耐熱抗燒蝕能力,因此能夠攜帶的任務載荷的重量和尺寸都不可能太大,與那些大型的衞星不能相提并論,所以直接用它們去執行對地偵察任務意義沒那麼大。但同時,由于采用貨艙設計,因此可以攜帶的任務載荷種類卻非常豐富。
而且,由于它們屬于可重復使用航天器,因此在軌機動活動能力的成本很低。對于衞星來説,每一次使用發動機進行軌道變化,都意味着削減壽命,所以沒有人會使用衞星去進行一些不一定能收集到什麼有價值情報的任務,但對于可重復使用航天器,就沒有這個問題,大不了浪費一些燃料,回去補充了燃料下次還可以來再來嘛。
因此使用小型航天飛機去執行追蹤、騷擾甚至企圖破壞别人家航天器的任務都是可行的,而别國的航天器也不大可能有機會躲掉這樣的近距離跟蹤,因為這會帶來自身壽命的損失,等于也被它達到了目的。
即使是使用長壽命的等離子推進器,在軌壽命很長的那種衞星,它的問題就是等離子推進器的推力很小,無法進行足夠劇烈的變軌來進行躲避。
甚至于,它還可以利用自身貨艙,将對手的小型衞星直接帶回地面;如果上面再有個機械手,那幹脆從你的衞星上面拆幾個我感興趣的零件回來看看都行。當然,這對于其自身也有風險,雖然人家的衞星要撞擊你的話,它的機動性肯定不如你,所以一般撞不上,但萬一人家衞星上有個自爆裝置呢?
太空軍事化已經幾十年了,但太空戰鬥機至少到目前還沒有成真,但這是随時可能發生的
這種太空間諜任務其實是很有意義的,因為各國通常都不會公布自家軍事衞星的具體任務,比如美國人那麼多代号 USA-xxx 的衞星,都是幹嘛的?地面上雖然也能用望遠鏡看,但終究看不清楚,為了了解這些信息,讓小航天飛機過去看一眼不就解決問題了嗎?甚至如果上面帶一些電子偵察載荷,還能過去近距離偷聽一下呢。
經過這麼多年,美國也已經公布了部分 X-37B 的飛行任務,可以看到它的任務确實很廣泛,包括為 NASA 測試一些新型材料在太空長時間停留的表現,測試新型的太空熱管理系統,測試太空輻射對一些材料的影響,發射小型衞星進行種子太空發芽試驗等,這些屬于可以説的,中國的可重復使用航天器也肯定會大量執行這類任務。但它還有大量不能説的任務,通過太空愛好者們對它軌道的觀察發現,它進行過許多太空變軌飛行,靠近過多個别國的航天器,顯然不是什麼安分之輩。
也正是由于 X-37B 這類小航天飛機能夠執行的任務實在太豐富、太有用了,所以簡單説它就是個太空間諜飛機或者太空實驗平台,其實都沒有説明白其完整作用。
在相當長的一段時間内,它都将是軌道上萬能的小船,因為能回去加油,在軌道上能幹的事太多了。也正是因為這個特點,它是目前最有效的執行太空軍事任務的飛行器,關于它的傳説和故事自然也是滿天飛,但中美都會對這類任務三緘其口。
這次中美小型航天飛機差點在同一天升空,雖然可能僅僅是個巧合,但也确實讓人想到了故事下一步可能發展的方向。
第一次世界大戰前期,飛機作為各國通信、運送小件物品、偵察的萬能工具,被廣泛使用,雙方飛行員有時候碰上還互相打個招呼,敬個禮什麼的。直到……某天,一個飛行員在空中相遇時,掏出了手槍……
其實很多東西都是現成的了,俄羅斯已經公布了當年蘇聯時期為 " 金剛石 " 空間站設計的太空機炮和導彈,而關于米格 -105 太空戰鬥機的試驗大家也早都知道。那你猜今天這兩種高度保密的小型無人航天飛機的設計師們會不會給載荷艙裏增加幾條導軌呢?而所謂 " 觀察别國航天器 " 的傳感器,又會不會其實是一個具備某些特殊功能的高性能雷達呢?
有人的敵方就有江湖,沒人的地方,也可以是戰場。