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剪水鹱的博客

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上升段拦截的神话与现实-(1)陆/海基拦截系统  

2016-07-10 21:31:11|  分类: 防空武器 |  标签: |举报 |字号 订阅

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上升段拦截的神话与现实 - puffinus - 剪水鹱的博客 
上升段拦截的神话与现实 - puffinus - 剪水鹱的博客

导弹防御中通常所谓的上升段拦截,实际上指的是助推段拦截,谋求将敌导弹击落在发动机熄火之前。助推段拦截的理论优越性显而易见,包括:
1. 发动机尾焰信号特征强烈
2. 导弹尚未达到最高飞行速度,无法释放诱饵气球等突防辅助手段以及分导弹头
3. 导弹残骸不会坠落至被攻击国家领土

上图是具备助推段拦截能力的帝国军 KEI (kinetic energy interceptor) 动能拦截弹。该项目于 2009 年因技术与财政两方面的巨大困难而被迫下马,其时预期研发投入已从 50 亿美刀级上涨至 100 亿美刀级 (当前美刀币值),每枚拦截弹的预期造价也从 2800 万美刀级膨胀到 5600 万美刀级,预估研制周期更是从 66 个月延长至 14-16 年。KEI 的中段拦截任务可以由成本更为低廉且弹库深度更大的 SM-3 系列代劳,助推段拦截能力则仅适用于北棒情景。在军费开支全面收紧的大环境下,胎死腹中是 KEI 类型白象装备的必然结局。

上升段拦截的神话与现实 - puffinus - 剪水鹱的博客
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洲际弹道导弹的发动机典型工作时间大约在 200 秒左右,固体火箭型号的发动机燃烧时间较短,液体火箭型号的发动机工作时间略长。如果假定液体发动机 ICBM 在发射后 250 秒熄火,固体发动机型号熄火时间为发射后 180 秒,则来自北棒的液体发动机 ICBM 必须在发射后 230 秒内得到拦截,否则其残骸或弹头将有极大概率成功撞击北美大陆,加速更快的固体发动机 ICBM 的最终拦截门槛为发射后 150 秒。动能拦截弹的质量远低于其拦截对象,除非 ICBM  在发射之初的低速爬升阶段就遭到拦截,否则其残骸将继续向目标方向惯性飞行,基本没有可能坠入发射国境内。  
 
上升段拦截的神话与现实 - puffinus - 剪水鹱的博客
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波斯液体发动机与固体发动机 ICBM 熄火时间与坠落位置的对应关系。

假定敌 ICBM 在爬升至 7500 米高度,穿破云层后被高轨道红外预警卫星发现。即使忽略决策时间与通讯指挥控制网络内在的时滞,拦截行动也无法在此刻立即展开,因为: 1) 发现并不意味着识别,确定目标性质需要时间,把价值数千万美刀的拦截弹浪费在大型探空火箭之类的货色上已经足够令人尴尬,要是不小心将搭载着太空游客的运载火箭 “撞杀”,后续戏码可就热闹了;2) 确认目标为 ICBM 后,仍需建立跟踪轨迹,证实其敌意后方可实施拦截;3) 若在敌 ICBM 的弹道充分发育前过早发射拦截弹,将很可能由于误判来袭导弹的飞行轨迹而导致拦截失败。

根据帝国方面最乐观的估计,就算整个决策过程耗时为零,从 ICBM 穿破云层到拦截弹点火升空仍然至少需要 15 秒时间。起飞时间晚于敌方 ICBM 的拦截弹哪怕实施迎头攻击,垂直方向上还是处于奋力追赶的不利状态。从 ICBM 飞行路线侧翼部署阵位赶往截击点的拦截弹更需在水平方向上移动相当可观的距离。

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发动机工作时间 250 秒的北棒液体火箭 ICBM 如果进入红色区就将成功撞击帝国境内目标。最乐观情景下,极速 6 千米/秒,发动机燃烧时间 70 秒的反导拦截弹 (KEI 级别武器,轨迹投影以黄色箭头显示) 需部署至北棒 ICBM 轨迹地面投影 500 千米左右的位置上才能实现有效拦截。王师盾舰理论上能够搭载的极速 4.5 千米/秒级拦截弹轨迹投影以黑色箭头显示,其部署阵位需逼近至距离北棒 ICBM 轨迹地面投影 200+ 千米处。 
 
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对抗发动机燃烧时间 180 秒的北棒固体火箭 ICBM 时,KEI 级别拦截弹的发射阵位需处于 ICBM 轨迹地面投影 350 千米以内。

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对抗从波斯中部发射的 ICBM 时,拦截弹需部署于里海或其沿岸中亚国家境内。 

显然,假想敌为纵深狭窄且仅掌握了液体火箭 ICBM 技术的小国时,以陆基或海基导弹实施助推段拦截已极端困难。如果假想敌幅员较为辽阔并掌握了固体火箭 ICBM 技术,防御方的困境将进一步恶化。王师果断放弃 KEI 实为明智之举。
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