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近期,美国和俄罗斯加紧推进导弹研发、试射和部署工作,相互示强意味浓厚,引发两国战略博弈再度升级。为对俄罗斯形成有效威慑,美国近期持续开展进攻性导弹和导弹拦截系统的研制与试验工作。与美国相比,俄罗斯近期注重以核导弹为着力点,提升战略威慑能力。
导弹的问世,改变了现代战争的作战样式。战争中有“矛”就有“盾”,有攻就有防,反导技术便是为应对导弹攻击而产生的一种防御技术,反导被誉为世界军事最尖端的技术对抗,代表着国家军事科技发展的“制高点”,正因如此,导弹技术的每一次升级,同样伴随着反导技术的提升。矛盾之争,愈演愈烈。本期《烽火访谈》邀请军事专家邵永灵做客军事科技前沿,解读导弹攻防技术的迭代。
军事专家邵永灵(右)做客《烽火访谈》
【文字实录】
导弹作为一种依靠自身动力装置推进,由控制系统控制飞行并导向目标的武器,出现在二战中的德国,在后来美苏的军备竞赛中,导弹技术突飞猛进,导弹的射程和打击精度都有了巨大进步。其中,作为核武器载具的弹道导弹,以其射程远、精度高、威力大、突防能力强等特点成为悬在人们头上的达摩克里斯之剑。
然而,战争中有“矛”就有“盾”有攻就有防,反导技术便是为应对导弹攻击而产生的一种防御技术。反导被誉为世界军事最尖端的技术对抗,代表着国家军事科技发展的“制高点”, 正因如此,导弹技术的每一次升级,同样伴随着反导技术的提升。世界军事舞台上,有关这对“矛盾”的攻防战,也在不断升级上演。
主持人:
很多网友对导弹非常地感兴趣,但对导弹本身并不是十分的了解,特别是因为导弹的种类繁多,任务多样,请邵老师为我们大致介绍一下,导弹的整个家族。
邵永灵:
其实导弹它是一个大概念,我们对导弹可以有很多种分类方式,比如说大家经常说弹道导弹、巡航导弹,这是一种很大的分类。它主要是按照动力系统,按照飞行轨迹,按照它的飞行的空域来进行划分的,比如说我们说弹道导弹,它就使用火箭发动机,大部分时间是在大气层外,然后从一个点到另外一个点椭圆形轨道。那我们说的巡航导弹就像飞机一样,它是在大气层内飞行的,它就是属于飞行的高度比较低,但是飞行速度比较慢,使用的是空气喷气发动机,这是我们通常这样的一个大的分类。另外还有很多的分类方式,比如说防空导弹,反舰导弹,像还有我们说对地攻击的导弹,反导的导弹等等,这个主要是根据它的用途进行分类。
所以说导弹的分类根据它的标准不同,可以有很多很多的方式。
主持人:
导弹是在第二次世界大战的时候,在德国问世的。那发展到今天,导弹也经历了多次的迭代,想请邵老师大致为我们介绍一下导弹的发展脉络。
邵永灵:
因为德国是一战的战败国,所以在战后就对德国的军事,做了很多的限制。那么这样的话就是在30年代,德国开始重新武装的时候,就是它为了避开条约对它的限制,所以他就在一些新的武器装备上,就投入了比较多的资源,所以说德国首先研发导弹。有它的这样一个特殊的政治背景,所以你看德国,给它的导弹的起的名字很有意思,叫复仇者。其实就是想用这样的一种武器,能够在战场上发挥一个关键性的作用,所以在1944年的时候,当时V1、V2导弹, V1是巡航导弹,V2是弹道导弹,在二战当中就都问世了。但是在二战当中,因为当时技术还处在一个比较原始的状态,所以导弹没有发挥它应有的作用。
但是它标志着一个时代来临了,过去我们说你用大炮的话,你只能打个几十公里,最多上百公里,就是远距离的火力支援。它其实远距离是非常近的一个远距离,但是有了导弹,我们可以打几百公里以外,所以这种火力支援的这种范围、空间,就完全不一样了。所以二战之后,大家就开始发展导弹,但是无论是苏联还是美国,他们的导弹发展,其实都是在德国这个基础之上起步的,那么战后的这个导弹的发展,我们主要讲讲弹道导弹,它实际上就是在50年代的时候,那个时候大家都是发展的,都是近程和中程导弹,那个时候还没有现在的洲际导弹。而且在50年代的时候,导弹打的就不太准,所以说虽然说有了导弹,但是感觉到好像还不能够堪当大任,所以50年代的时候,弹道导弹感觉还没有像后来那样,就觉得特别的有前途,大家虽然觉得这是一种有前景的武器,但是确实有一些瓶颈 。
但是后来苏联在导弹的发展方面,他是走在了前头,他率先研制成功了洲际导弹,那么洲际导弹虽然说它也不准,但是它有一个最大的优点就是远,飞得远,因为你如果能够飞行上万公里,这个就太重要了,所以说当时是一个,应该说是一个非常大的突破。也在美国引起了,不小的轰动。而且当时美国人很焦虑,因为过去觉得苏联的轰炸机过来很困难,但是现在不一样了,有了导弹半个小时之内,它就可以过来了,所以说从50年代末,美苏就开始把主要的精力发展了洲际导弹 。
那么,洲际导弹我们对它进行划分,一般来说可以比如说,从使用的燃料的角度,液体燃料、固体燃料,一般大家会认为,固体燃料就会比较先进一点,液体燃料因为它很麻烦,它很危险。所以就会觉得它可能相对落后一点,这是一个大的一个分类,那么一开始,美国苏联都是从液体燃料开始的,那么从60年代初,美国就开始搞固体燃料,但是苏联就比较晚一点,但是他的液体他做的也不错,就是他也有他的一些优势,比如说他们用了那种,可贮存的常温的这种推进剂,就是不用低温了,常温就可以。这个是很了不起的。又是一个大的突破,然后他可以预包装,就可以放在导弹里头,就不需要临时加注了,我这一放可以放几年,所以说苏联他虽然说固体燃料方面,他不如美国,但是液体燃料,应该说他是做到了极致,那么我们说这是一个发展的线索,就是从燃料。
另外,其实很重要的一点就是精度,就是精度越来越准了,你比如说从一开始,可能圆概率偏差几公里,然后后来发展到几百米,那么你像到80年代,美国的和平卫士,它的圆概率偏差就达到了90米,就是说你一个导弹飞行1万多公里,最后你的误差就只有90米,这个就说明它的技术水平,基本上就到了一个顶了。因为你惯性制导的元器件,永远是有误差的,你误差是可以无限的趋于0,但是你不能是0 ,另外就是弹头,那么早期就是一个单弹头,后来就集数式弹头,然后就分导式多弹头,基本上70年代之后,美苏都开始发展分导式多弹头,我用一枚导弹就可以打多个目标,而且是可以相距比如说几百公里,甚至上千公里都可以,这样的话,一方面就是一枚导弹,你可以打多个目标,这是一个效果。另外就是突防,我有一枚导弹,但是如果我携带10个弹头,对于反导系统来说就是乘以10对吧,我10枚导弹就是100个弹头,你这个防御系统很容易就饱和了,所以这样的一个发展的线索可以看出,就是说基本上,大家从液体开始然后到固体,当然了液体也可以做得很好,然后从一开始打的不准到越来越准,从一开始是单弹头,最后发展到分导式多弹头,基本上我觉得弹道导弹,其实它的技术到了80年代,差不多就已经是巅峰了。其实你看现在无论是美国还是俄罗斯,貌似好像改进、新的导弹,实际上跟原来都没有什么质的变化。
主持人:
邵老师用一段历史为我们梳理了导弹的进化之路,想请教一下邵老师,导弹是何时被重视的?
邵永灵:
其实我觉得导弹受重视,跟美苏的军备竞赛有很大的关系。一开始大家觉得这个导弹确实是挺好,但是它打的不准,这怎么用它呢,但是后来突然间我们说洲际导弹出来了,打得远,相当于是一白遮百丑,对吧。特别是我们在打核武器的时候,觉得可能准不准,不是第一重要的,第一重要的是能够打的过去,就是我能够突进,所以在冷战时期,无论是巡航导弹还是弹道导弹,它的核心的功能都是运载核武器,那么真正就是说把导弹运用于实战,运用于这种大规模的,运用于这种局部战争,实际上是在冷战结束之后,从海湾战争开始。那么海湾战争美国使用了战斧,还有AGM86c空射巡航导弹,然后大家突然发现说,原来导弹也可以打的这么准,就是因为巡航导弹,它整个的制导方式不一样了,它现在用了比如说什么地形匹配制导,后来又GPS卫星制导,所以巡航导弹就打得特别特别准了。基本上说我想打哪就能打哪,就是完完全全意义上的精确打击,指哪打哪,所以说从海湾战争开始。
突然之间大家就发现,导弹其实装上常规弹头,可以打得很远同时又可以打得很准 ,所以现在给我们的感觉就是说,不管什么战争,战争一开始第一波次一定是导弹,就是导弹,我先扮演一个拔钉子一个踹门的角色,就是说什么防空系统 ,什么通信指挥系统,一些什么重要的一些,比如说机场什么的,我先用导弹把它打得差不多了,然后航空兵突防,这样的话就会很容易,就会大量的减少航空兵的损失。现在弹道导弹的精度,虽然比不上巡航导弹,但是也很高了,所以说导弹精度的这种大幅度的提高,就让它们在常规战争当中,有了用武之地,那么整个的肇事,我觉得就是海湾战争。
主持人:
导弹速度如此之快,反导系统是如何实现防御的,怎么去拦截它呢?
邵永灵:
我们说有矛就有盾,好像说每一种武器出来了,然后要不了多长时间,就有一个对它进行抵消平衡的这种力量,防御总是跟着进攻来,但是导弹在防御方面,其实我觉得一直是滞后的,虽然说从50年代开始,美苏就考虑说对弹道导弹进行防御。但是总体上来看,弹道导弹攻防是有利于攻不利于防的 ,我们说最早的弹道导弹防御系统,是在60年代末部署了,但是实际上到70年代末,无论是美国还是苏联。他们相当于把这个系统,就有一点点废弃了。为什么废弃,主要就是效果不好。因为它这个防御系统刚一出来,然后就有了分导式多弹头了。然后他们防御系统面临的目标,就突然间增加了。
对于导弹来讲,不要说只能拦截10%,就是拦截90%可能都不行,因为当时美苏的核弹头,那都是成千上万枚,他们的光洲际导弹就超过1000枚,然后还有那么多分导式多弹头的导弹,所以你说如果它,不能够拦截95%以上的来袭击导弹,它就没有意义了。所以大家当时就是很绝望,就是说我们的防御系统它只能有限防御,很容易就被遭到饱和式打击了,但是偏偏我的对手,又是拥有饱和式打击的,这样的一个核大国,所以你看后来到了80年代,美国说搞星球大战计划,说我把反导系统部署在外太空,然后就一层一层拦截拦截,最后说要拦截99%甚至99.9%,其实是做不到的。就是理论上是可以,但是在实际当中做不到,比如说你要把大量的武器系统,从地面通过这个航天发射,把它送到轨道,说你从第一个送去到最后一个送完,说这得20年,这20年那一开始那个早已经无效了,已经失效了,所以就是说你没有那样一个能力,把这个东西运上去,然后你说大功率的激光发生器,理论上是说可以有很大的功率,但实际上你造不出来,你怎么把它造出来,然后那么大的一个激光发生器,你要耗费很多的电,所以它有很多工程上的问题解决不了。
所以你看到了80年代末,90年代初这个也停掉了, 那么后来美国发展的,陆基中段导弹防御系统,它实际上是一个有限的,防范远程和洲际导弹的一个防御系统,就是它的定位就已经是有限的,就是说我不可能拦截很多,但是我拦截个五六个,七八个,总可以吧。我拦截不了这种核大国的,但是有一些核小国的,他的误发射 非授权发射,或者说有的国家,有那么几枚核武器想讹诈我,但是我能防,所以美国的陆基中段导弹防御系统,它一开始建的时候,它的目标就是100枚拦截弹,那么100枚拦截弹按照说三拦一的话,实际上也就能拦截33枚来袭导弹,那么目前它的陆基中段导弹防御系统,只部署了44枚拦截弹,所以我们看,实际上就只能拦截十几枚 ,这是说比较好的情况下,如果要是表现的不好,可能十几枚都拦截不了,整体效率还是非常低 对,所以总的来看就是说,一个是弹道导弹飞行速度太快,确实是拦截的时间窗口非常有限,你洲际导弹就飞行半个小时,你可能在10分钟之后,才能确定它的基本的参数,然后做好准备进行拦截,就是你拦截的时间窗口很窄很小。
那么又是在茫茫的外太空,你用红外探测去抓它,你想想一个弹头在太空里头,确实是稳定的跟踪、火控,难度是很大的,然后它又飞行的速度那么快,你又只能在那样一个时间段去拦截它,所以本身它的技术难度就特别高 ,那么再加上我们说拦截核武器,它对拦截概率的要求太高了,那么一个防御系统,我们说正常情况下说,能拦截个50%那已经很不错了,但是拦截核武器,核导弹不行,你可能要拦截到95%以上,你才能够有意义,所以总的来说我觉得弹道导弹的攻防,攻还是有绝对的优势。所以你看俄罗斯他现在不发展防御系统,它的重点就是把我的剑磨得更锋利,你美国导弹防御系统,那我有进攻能力 ,我进攻能力强大,你的防御系统实际上,对我没有什么实质性的影响。
主持人:
导弹为了突防,它又有哪些技术方面的改进和升级呢?
邵永灵:
一开始讲的是说有了导弹,所以有了反导相当于有了攻就有了防,那么有了防之后,对于攻来讲,又有一个突防的问题,就是突破防御系统,所以它实际上就是一个轮番升级的,那么突防它是因为防御而产生的,一般来讲我们说洲际导弹的突防,你比如说比较简单的我加诱饵,你弹头释放了之后释放很多的诱饵,因为在大气层外没有空气,那么在那种地方这个诱饵虽然很轻,但是因为没有空气,他和弹头其实就不会有那么大的区别,然后可以用金属箔条进行干扰,这是比较简单的一些办法,另外就是分导式多弹头,分导式多弹头其实就是一种人海战术,我发射了10枚导弹,如果就10个弹头,你拦截起来这个难度就不高,但是如果说我10枚导弹过去,变成了100枚弹头,那拦截的难度就上了一个数量级,所以这是早期一般就使用什么,诱饵、薄条、分导式多弹头 ,那么到了俄罗斯白杨M,它又有一些更先进的一些突防手段了,因为白杨M在发展的过程当中,就是美国在搞导弹防御系统,而且是一个更为先进的动能拦截,所以你看白杨M就有什么机动变轨。我们说弹道导弹主发,它的发动机关闭之后,就开始被动飞行了 ,弹头因为有发动机给它的一个速度,虽然没有发动机了,但是它靠惯性还可以飞行,但是这个飞行的轨迹是固定的,它不能变了对吧,你在关机点的时候,你的参数决定了后来的轨迹,所以为什么说弹道导弹能拦截,就是因为我通过你关机点的参数,我就能够预测你的后边的轨迹,然后我就在你必经之地等着你。
那么,机动变轨是什么意思呢?就是说他让这个弹头可以,弹道做一些改变,当然你不能说改变很大,因为你要改变轨迹的话,它需要动力,但是你如果装了太多的燃料,你的毁伤力 你的威力就受影响了,它就会给它带一点燃料,然后就让它轨迹在一定范围内,会有一个改变,这样的话就不准了,就像我们说如果你从地面出京,你这是一条路,但是如果我驾驶个直升机,这个就不好说了,我可以不从那条路走我可以从另外一个地方,反正我是在空中,我不受地面的局限,所以它这个机动变轨就是,把它的轨迹改变了,所以反导系统在拦截的时候,就有点摸不着头脑这是它的一个办法 。那么另外一个办法就是,白杨M它用速燃火箭技术,因为弹道导弹一发射,它的尾焰的温度可能有几千度,就是红外特征特别明显,那么它要冲出大气层之后,整个的过程可能要三五分钟才能关机,但是冲出大气层很快,那么卫星在天空当中居高临下,就看到你了,我就探测到你了,然后马上这么一测算,然后远程预警雷达就开始接力进行跟踪 ,那么速燃火箭就是说,我让火箭发动机在大气层内关机,那么它带来的一个效果就是说,因为受大气层保护,它的红外特征就没那么明显,所以探测起来就会困难一点,对它的整个的参数进行计算,也会不那么准确,所以它就使用的燃料那种效率更高,就让他很快的就达到导弹应有的速度,然后就迅速关机,就检测不到了,所以白杨M就使用了这两种突防技术。所以俄罗斯不总是说,可以突破世界上任何导弹防御系统,其实就是这个意思 。
主持人:
那面对多弹头的导弹,反导系统能不能实现拦截呢?它需要克服哪些方面的困难呢 ?
邵永灵:
其实拦截多弹头和拦截单弹头,它没有什么区别,反正发动机关机了,然后如果是多弹头的话,它有一个母舱,那么母舱到了一定的时候,就开始释放子弹头了,比如说到了中段往后,母舱就开始把弹头释放出来了,这个时候相当于大家就各奔东西了 ,各奔前程。其实应该说对于反导系统来说是一样的,单弹头是一个弹头,那么多弹头只不过是多个弹头而已,大家都是弹头,所以反导系统最重要的就是,你的这种拦截能力怎么样。
主持人:
前一段时间,俄罗斯国防产品出口公司宣布,将向国际市场推出,能够探测高超音速目标的机动型雷达,这也是导弹发展至今的最新技术形态,现在很多军事大国,都重视高超音速导弹的研发,高超音速导弹也被认为是,非常难被拦截的一种形态,那想请教邵老师,你认为这种导弹能否实现拦截呢?
邵永灵:
我看到了这个消息,那个雷达叫59N6-TE型机动部署的一种,是分米波雷达。其实我觉得这个事很有意思,俄罗斯在高超音速武器方面世界领先,而且是首先部署了,你看他的先锋,还有锆石,还有匕首,就相当于说陆海空都有这种高超音速武器,但是他马上又说,我有雷达能发现高超音速武器,这感觉到其实挺矛盾的,一方面你说高超音速武器多么多么的厉害,发现不了,拦截不了 ,另外一面又说我这个雷达很厉害,然后我看他军事专家说了,说你如果跟俄罗斯的什么指挥控制系统配合,跟俄罗斯的防空系统配合,你就能拦截,这个感觉到很矛盾。
所以其实我觉得这个事情不用太当真,你可以把它看作是一个,为军工企业,为卖军火进行吆喝,我肯定得说我这雷达好。其实我们应该这样看,高超音速武器,它本身就是它的特点其实就是突防,你要说这个武器它其他的,我觉得它也没有什么特别的地方,就是它快 它不好拦截,这个不好拦截首先就是,发现它确实有点难度,但是重要的不是发现的问题,真正的难度在于进行火控,就是最后的拦截,就是你的拦截弹,往往没有那样的一个速度,就是你追不上它,所以它的真正的特点就在于说,因为它快所以它不好拦截 ,一般来说如果来袭导弹的速度,超过6马赫,现有的这个战术反导系统,就基本上就拦不了了,如果说高超音速武器,那么容易就被破解了。军事大国为什么要花重金去研发它呢,俄罗斯为什么会觉得这个能力,很不得了。
主持人:
矛盾之争是一直存在的,想请您预测一下,未来的导弹的发展趋势是怎么样的?
邵永灵:
现在我觉得整个的导弹,我觉得从毁伤力这个角度来说,可能就那样了,现在比较强调的就是这个快,那么为什么要快,就是为了突防 。所以说如果说有突防压力的国家,比如说像俄罗斯,它面对的对手是有防御能力的,所以它就会比较强调,它的突防的问题,他就会比如说高超音速,这就是一种突防的手段,还有我们刚才说的什么机动变轨,这是它的一个重点。
但是从美国的角度来说,他的对手因为没有防御系统,所以他对突防不是那么的有要求,那么可能它对于导弹的要求,比如说全寿命的使用成本,然后导弹的精度,导弹的可靠性,所以我觉得就是说,因为导弹的这种特别是战略性导弹,那个对手太明确了,所以你也不能说有一个世界性的潮流,我面对一个什么样的对手,我就要有针对性的策略,当然我们说一般的说像这种战术导弹,当然大家可以说弹头多样化,能打机场,能打港口,能打固定目标,能打活动目标,这个精度要更高,一定要能够打点目标,面目标,指哪打哪。还有就是说作战反应要快,这个机动性要强等等,实际上都是说怎么能够更好的,去完成作战任务,怎么能够在实战当中发挥更好的作用。
主持人:
面对导弹越来越先进的技术形态,反导系统又该如何做呢,未来的矛盾之争又该走向何方呢?
邵永灵:
那你看现在比如说美国和俄罗斯,都开始去研究怎么样去破解高超音速导弹,这就是反导系统的一个发展的重点,所以我们说这个高超音速武器出来了,其实也不要高兴太早,也可能说要不了几年,相应的这个反导系统也会出来,当然因为它速度太快了,可能拦截没有那么容易。但是,谁也不会任由高超音速武器横行天下,防御系统肯定是要去想办法去应对的 ,美国现在比如说我要在低轨道部署卫星,我们说现在的预警卫星,是在地球同步轨道太高了,高超音速导弹,你不是飞行的弹道低吗,在临近空间,可能我的卫星不太好发现,那我在低轨道部署很多很多的卫星,我照样可以发现你。
还是有办法,你比如说在探测方面、在预警方面,现在就是说怎么能够去发现这样,比如说比较早的关机的洲际导弹,然后能够在低轨道飞行的高超音速武器,这都是在想办法,那么还有就是说,比如说现在拦截弹它的速度要更快,因为拦截弹速度越快 拦截的概率就越高,然后包括现在动能拦截,怎么能够识别真假目标等等,所以我觉得进攻的每一个进步,都会刺激防御系统的发展。而防预系统的进步同样会让进攻系统,采取更先进的突防手段,都是在不断促进 不断发展进步的。
主持人:
各位观众朋友们,今天我们的节目就到这里了,想关注更多军事科普,欢迎锁定军事科技前沿,我们下期再见。
出 品:科普中国
科学顾问:邵永灵
监 制:战 钊
制 片:宋雅娟
策 划:赵清建 宋雅娟 肖春芳
编 导:赵清建
主 持:武玥彤
摄 像:肖春芳 苏 凯
后期制作:庞 旭 刘 冰