周星馳的《功夫》中的那招“從天而降”的掌法天下無敵,沒有任何人能抵擋!假如在近地軌道上有一個武器站,直接向地面發射武器,同樣無法攔截,那麼問題來了,為什麼就沒有人去建造呢?
海灣戰争中美國的愛國者攔截伊拉克的飛毛腿導彈,讓大家大開眼界!這世界上居然還有一種用導彈攔截導彈的方式。
伊拉克的飛毛腿導彈是前蘇聯出口的R-11導彈改進型,全長約11.25米,直徑0.88米,以煤油和硝酸作為燃料的單級火箭發動機的戰術彈道導彈,最大速度為5馬赫,射程在180~300千米之間(出口型号)。
而愛國者則是一種地對空導彈(MIM-104),制造廠商為雷聲公司,長度5.31米,直徑250~410毫米,彈重月914千克(PAC-2),最大速度5馬赫,作戰距離160千米,最大射高30千米,彈頭為近炸引信或者KKV(PAC-3)。
攔截的原理并不複雜,雷達系統發現目标後進入鎖定狀态,進入射程後發射愛國者導彈,雷達提供中段修正,進入愛國者導彈攔截彈攜帶的引導雷達範圍後将自動鎖定目标,計算攔截點,在接近目标過程中引爆彈頭,以高速破片方式殺傷敵方導彈。
飛毛腿彈身都是被破片擊中的小孔
PAC-3是屬于KKV(動能)彈頭攔截,這種是雷達與光學等制導後直接撞擊目标,其摧毀效果更好,精度更高,當然攔截彈的KKV彈頭造價也更昂貴,不過早期都是破片殺傷,因此在海灣戰争期間,攔截失的率極高,大約有85%都未攔截成功,盡管如此其結果仍然是非常震撼的。
KKV
後來發展的末段攔截和中段攔截,比如美國的标準-3系列導彈,其原理是差不多的,隻是KKV攔截可以在大氣層外攔截中段飛行的彈道導彈,其摧毀區域遠離目标上空,因此對于被保護者來說,中段攔截顯然更有優勢。
當其突破中段攔截進入彈道末端時同樣也可以攔截,但已經距離目标上空,攔截時間短,彈頭速度高,因此攔截成功率下降,而且末端攔截由于攻擊區域難以預測,因此可能在彈着區域根本沒有攔截彈的情況出現,因此中段攔截顯然是最優選。
太空中的武器站為何無法攔截?
導彈導彈從起飛到命中目标,前後不過半個小時,早期預警雷達比如像美國的鋪路爪等大約能在2000~3000千米外發現在太空中飛行的目标,然後進行目标識别,判斷彈道,決定是否攔截。
中段是洲際導彈飛行過程中最長的時間段,中段一般是指導彈發動機熄火後(已經出了大氣層)在太空中慣性飛行到再入大氣層的一段時間,差不多有20分鐘,因此從發現目标到發射攔截彈看起來确實可以從容不迫。
盡管如此其反應時間也很短,因為攔截彈需要從地面起飛,爬高再到中段彈道高度,至少也是幾百千米,高的甚至可以高達上千千米甚至更高,這個有一個粗略的計算方法:
飛行時間 = 射程的平方根 x 14
最大飛行速度 = 射程的平方根 x 0.09
彈道頂點高度 = 射程 x 0.25
當導彈處在最遠射程,并且遵守彈道(不對其進行滑翔等控制)飛行軌迹,那麼幾個簡單的參數可以粗略計算,比如射程3000千米的某型導彈,其彈道最高約為750千米,如此高度,攔截彈需要很長時間才能爬高到這個位置,因此攔截點設置必定在比較低的高度。
因此在這有限的時間内要發現并識别目标、計算彈道發射攔截彈到命中目标,盡管時間看起來很充裕,但仍然非常緊張,一旦失的再也不會有第二次機會。
彈頭重返大氣層後由于其為彈道軌迹進入,其速度極高,而且彈頭都是錐體,阻力很小,很快就會穿過大氣層抵達目标,留給攔截系統反應的時間估計最多也就5分鐘左右,這個時間段内攔截難度很大,而且即使攔截成功也有可能對目标區域産生影響。
攔截太空武器站發射的核彈:比末段攔截更難
太空中的武器站飛行速度至少也得在第一宇宙速度,而且彈頭有兩種方式進入大氣層,一種減速進入,另一種是姿态控制後加速進入大氣層,但即使減速進入,其速度也會高于彈道導彈再入速度。
因此從理論上來看留給攔截系統反應的時間更短,而且由于其速度更快,對末段攔截彈的速度提出了更高的要求,因此從這個角度考慮,從近地軌道的武器站上發射的導彈攔截非常困難。
對于攔截系統而言最怕的就是攻頂,因為來自頭頂方向的彈頭由于其飛行時間短、速度高、攔截彈根本來不及爬高,因此假如修正彈道,以大角度攻頂,那麼基本是無法攔截的。
比較可行的就是激光攔截,這個反應速度極高,攔截命中率同樣非常高,比較麻煩的問題是激光功率不夠需要持續一定的照射時間,彈頭采用旋轉時就不好對付,需要比較長時間跟蹤照射目标,因此也存在一定的困難。
曾經的太空武器站計劃
冷戰中美蘇雙方都曾提出過在太空部署核武器,盡管兩者都未曾實際部署,但兩國都進行了太空核武器試驗,準備利用其HEMP效應(高空電磁脈沖,可以大規模破壞敵對國的電子設備),比如隻需要在堪薩斯州上空約500千米處引爆一枚百萬噸級的核彈即可影響整個美國大陸。
1962年7月,美國進行了海星Prime試驗,在太平洋中部上空400公裡引爆了一枚1.44噸當量的EMP炸彈,結果發現影響範圍遠比計算的要大;前蘇聯也于1962年在哈薩克斯坦上空進行了300千噸的核武器試驗,同樣發現影響極大。
不過兩國最終都未能在太空部署核武器,而且在1966年,聯合國和平利用外層空間委員會法律小組委員會審議了《外層空間條約》(全稱為:關于各國探索和利用包括月球和其他天體的外層空間活動所應遵守原則的條約)。同年晚些時候,在聯合國大會上達成協議。該條約包括了“各國不得将核武器或其他大規模殺傷性武器置于軌道或天體上,或以任何其他方式在外空部署;”,這樣一條,因此在後來太空部署核武器這種事情基本就不再考慮。
盡管核武器被聯合國禁止,但并沒有禁止太空軍事化,因此美蘇兩國仍在不遺餘力發展常規武器,比如将高能粒子武器以及激光武器部署到近地軌道上,用于攔截敵方發射的導彈,另外陸基和空基反導也在繼續發展,美國日前提出的停止陸基反導試驗就是個忽悠人的噱頭,因為他們已經試驗完了就讓大家停止試驗?
軌道動能武器
這是在冷戰時期提出的一個計劃,其原理是在近地軌道上部署一個攜帶了大量惰性彈丸(大量符合最小空氣阻力的鎢棒),在攻擊時用火箭助推進入攻擊軌迹,直接以撞擊的動能摧毀目标的計劃。
其彈丸尺寸為直徑30厘米、長6.1米、重量達到數噸的鎢棒,部署高度為1000千米的近地軌道,攻擊時穿過大氣層,鎢棒可以保證絕大部分的質量不被燒毀而撞擊地面,末端速度可達4.16千米/秒,有人計算了其動能約為2.02噸TNT,威力相當不錯,而且其穿甲能力超強,直接可以穿透厚厚的混凝土攻入數十米深的地下的地堡。
上世紀90年代美國就曾提出過上帝之杖(Rods From God)計劃,基于的就是上文的原理,《特種部隊2》中就有鎢棒毀滅倫敦的畫面,不過從理論上來看,即使鎢棒徹底釋放動能也不會産生類似的效果,并且鎢棒很有可能是直接深入地下,根本就不會産生爆炸效應。
這個深入地下的結果很可能會降低威力甚至根本就耗散在了穿透地層這個無用功上,因此鎢棒的效果除了穿透效應其他附帶毀傷幾乎就是零,上帝之杖的計劃沒有實施,也許有這個原因在内。
近地軌道武器站:現在已經不保險了
到目前為止,美俄中都已經有了非常成熟的反導武器與反衛星武器,假如在近地軌道上部署武器,那麼首先就會成為衆矢之的,然後結果就是在開戰後很快被擊毀!
等未來激光武器成熟後,這種軌道站簡直就是一個活靶子,它隻能欺負下沒有任何太空防禦手段的國家,冷戰思維到現在已經不流行了。
有話要說...