美国、日本、朝鲜、伊朗反舰弹道导弹,一起来抄中国的东风21D
前言:上世纪90年代中,美国航母战斗群在台湾海峡频繁展现威胁,而解放军对其束手无策,这一局面使得反击美国航母战斗群成为解放军的战略目标。然而,在那时,解放军在常规作战能力上远远落后于美国军队。为弥补这一差距,解放军提出了“反介入/区域拒止”战略,核心目标是通过不对称优势来防止美国航母战斗群进入舰载机攻击范围。由此,东风-21D型反舰弹道导弹应运而生,这款导弹在技术上具有划时代的意义。它的弹头重量惊人,通过高超音速飞行从近太空俯冲攻击,避开航母编队的拦截。《空军》杂志2009年12月刊中,海军上将帕特里克·沃尔什在演讲中提到:“中国拥有可打击美军航母的弹道导弹,这将成为一场噩梦,其他国家当然也希望拥有这一强大武器,但要将梦想转化为现实,面临的技术难题可不小。”
一:极其复杂又无法破解的连环套——中国的反舰弹道导弹技术
反舰弹道导弹是一种极其独特的武器系统,它不仅仅是导弹本身,还涉及到一套复杂的作战体系。首先,东风-21D型反舰弹道导弹是从东风-21型弹道导弹的改型而来,二者最大的区别在于,东风-21型主要用于攻击固定的陆上目标,一旦发射便不需要再操作,误差可容忍200至300米;而东风-21D型则是针对移动的舰船,且航母可能在导弹发射后已移动了15千米以上,因此其误差必须小于目标舰体宽度的一半才能造成有效打击。因此,反舰弹道导弹必须依靠弹载雷达在进入大气层后重新确定目标位置,精确计算出提前量,再通过机动变轨来调整飞行轨迹,确保始终对准目标的下一可能位置。变轨的高度越高,提前调整的时间越早,所需的燃料和调整幅度就越小,但如果飞行高度低于75千米,导弹将没有足够的时间进行调整。想在十马赫的高速下完成精确的轨道调整和保持稳定性,难度极大,需要解决一系列速度、高度、弹道、目标速度、风力等复杂问题。
接下来,还需要解决如何在浩瀚的大海中精确锁定航母的问题。与常规弹道导弹不同,反舰弹道导弹必须依赖实时情报,操作步骤繁琐且需要高度协调的装备和人员。首先,广域侦察系统需要搜索可疑海域,接着窄域侦察系统进行识别和追踪,最后才是发射参数的设置。美国在中国东北至东南沿海形成了一个巨大的弧形包围圈,内圈约为1000千米,这是中国本土的安全防线。为了弥补这一限制,广域侦察力量的侦查距离需达到至少2500千米。为此,中国部署了多座超地平线雷达,这种雷达体积巨大,能量消耗巨大,不是所有国家都能承担。超地平线雷达的波长范围为10至20米,覆盖范围达到3000千米,能够监测数百万平方千米的区域,虽然探测距离很远,但分辨率仅为20至40千米,难以区分多个目标,更难分辨目标是否为航母。然而,通过跟踪航母上起飞的战斗机,以及长期跟踪目标的运动轨迹,能够逐渐确认目标是否为航母战斗群。
过去十年来,中国发展了多种卫星技术,包括合成孔径雷达卫星、光学遥感卫星和电子侦察卫星,形成了广域侦察的关键组成部分。合成孔径雷达卫星具备全天候成像能力,工作模式灵活。宽扫描模式范围大,速度快,但分辨率较低;窄扫描模式分辨率高,但范围较小,主要用于较大范围的全天候侦察。光学遥感卫星能够获取海上目标的图像资料,但其轨道固定,往往需要数天时间才能完成对同一区域的侦查。电子侦察卫星能够覆盖3500千米的半径,飞行时间仅需100分钟,就能在63.5度倾角的轨道上监视和跟踪西太平洋海域的航母战斗群发出的各种无线电信号。通过对这些信号和其他情报的交叉验证,能够精确评估航母战斗群的防御重点区域。此外,“北斗”导航卫星为导弹的中段制导提供至关重要的定位数据,卫星、雷达、预警机、无人机、水面战舰和潜艇等多个设备和系统互相协作,形成了完整的情报网络。在获取目标位置后,还需要气象卫星提供发射场和弹道的气象参数,以确保导弹飞行的精确性。
所有信息汇总后,反舰弹道导弹的发射车进行装定发射参数,导弹可以以10秒一发的速度多枚齐射,增加预警卫星的预测误差。导弹通过火箭助推器进入大气层后与弹体分离,释放诱饵迷惑预警卫星和雷达,避开“标准”-3反导导弹的拦截区,并在100千米至33千米之间通过减速机动避免空气摩擦产生的电离黑障。到达预定区域后,导弹打开雷达确定目标位置和飞行参数,并开始调整飞行姿态。在33千米以下,导弹进入螺旋末端机动阶段,避开“标准”-2和“标准”-6导弹的拦截,进入末端突防阶段。同时,地面部队也会对敌方的预警卫星进行致盲,弹道导弹和巡航导弹打击敌方的预警雷达和通信系统,空军电子干扰装置集中干扰敌方的“宙斯盾”驱逐舰雷达系统,战斗机和潜艇则同时发起反舰导弹攻击,打乱航母战斗群的防御节奏。在这一过程中,多个军种与导弹飞行的协同工作要求时间精准到毫秒。总的来说,反舰弹道导弹不仅仅是单一导弹的使用,而是一整套极其复杂且难以破解的连环战术。整个过程需要各军种和成千上万人员的紧密协作,才能实现一次决定性打击。
二:朝鲜和伊朗的反舰弹道导弹
东风-21D型反舰弹道导弹的独特概念吸引了许多拥有弹道导弹技术并面临航母威胁的国家,纷纷希望拥有这种“航母杀手”。其中,朝鲜是最为积极的国家之一。朝鲜历来多次面临美国航母的威胁,却只能依赖射程仅为45公里的苏联SS-N-2“冥河”反舰导弹来进行海岸防御。而美国航母通常活动在200~500公里的远程,这种导弹对于航母几乎无效。近年来,美国航母频繁进入东北亚地区,尤其是在2010年底延坪岛炮击事件后,“里根号”、“华盛顿号”和“卡尔·文森号”核动力航母迅速部署于东北亚地区,且均驻扎在郁凌岛东南海域,利用多个岛屿屏障,阻挡朝鲜导弹快艇的攻击。美国还多次宣称,若朝鲜进行核试验,可能会先发制人进行打击。朝鲜在陆上作战方面较为自信,但面对海上攻击时并没有有效的反制手段,显然,朝鲜亟需一种能够突破岛屿防线,迫使美国航母退后至500公里外的反舰导弹。
2017年5月29日,朝鲜成功试射了一枚“火星”9型弹道导弹,这就是外界传闻已久的KN-17反航母弹道导弹。朝鲜的弹道导弹技术源自于从埃及获得的苏联“飞毛腿”导弹技术,“火星”9弹道导弹的技术也源于“飞毛腿”导弹,整体结构与“飞毛腿”相似,采用了液体火箭发动机,射程在500~600公里之间。与“飞毛腿”导弹的最大不同之处在于,弹头设计为两级圆锥形,前部安装了四片十字形配置的小型三角舵翼,弹头的鼻锥配有无线电制导透波天线窗,具备末段精确制导打击移动目标的能力。该导弹使用了仿制苏联T-72坦克底盘,这种底盘能够在朝鲜海岸线崎岖不平的丘陵地带行驶,从而保证在战争时,即便公路桥梁被美军摧毁,朝鲜依然能隐蔽机动并突然发起攻击。不过,由于弹头圆锥角度较大,其威力较小,可能需要通过饱和攻击来弥补这一不足。
“火星”9反航母弹道导弹采用了岸基引导雷达的无线电指令制导,抗干扰能力较弱,作用距离无法超过500公里。此外,它的制造工艺问题较大,部件批次和工艺存在显著差异,并且使用了大量老化的“飞毛腿”导弹部件,导致其可靠性无法得到保证。在试验中,“火星”9导弹屡次失败。2015年4月5日,从新浦市发射的“火星”9导弹飞行了60公里后失去控制,以螺旋形态坠落于东部海域;4月16日的第二次试射,也在发射后立即爆炸。连续的失败可能是由于发动机矢量控制系统的设计缺陷,或者可能与美国的电子干扰有关。2014年,奥巴马总统授权军方研究“主动抑制发射”技术,旨在摧毁朝鲜导弹,这种技术能够在导弹发射后干扰其电子系统。由于“火星”9采用无线电指令控制,外部的电子干扰无法避免。此外,朝鲜海军的雷达探测距离仅为100公里,缺乏卫星和其他先进的信息保障系统,这使得发现数百公里外的美军航母变得非常困难。总体来说,“火星”9反航母弹道导弹更像是一种恐吓工具,而非实战武器。
有传闻称,“火星”9反航母弹道导弹与伊朗有某些技术联系。伊朗的反舰弹道导弹研制时间比中国还要早一两年,2010年便开发了光学制导的“波斯湾”反舰导弹,并在2014年后开发了“霍尔木兹”1/2系列反舰弹道导弹。值得注意的是,“火星”9反航母弹道导弹的无线电透波头罩形状与“霍尔木兹”导弹类似。然而,这两型导弹实际上并不能算作反舰弹道导弹。伊朗的“波斯湾”导弹为单级弹体导弹,无法执行变轨机动打击移动目标,也难以突破航母的导弹防御系统;而“霍尔木兹”导弹则采用电磁信号辐射制导,更像是反辐射导弹,不具备变轨和目标成像制导的能力,也无法击中移动目标。此外,伊朗缺乏完善的侦察、情报和预警体系,国土狭小且没有海外基地,电子侦察能力受限,航天侦察也未能突破技术瓶颈。因此,伊朗的反舰弹道导弹主要能在霍尔木兹海峡区域进行控制,无法有效监视红海或阿拉伯海。总之,伊朗的反舰弹道导弹实际上仅能打击海上固定目标,而美军航母通常不会出现在霍尔木兹海峡。
三:美国和日本的反舰弹道导弹
早在2005年,美国就开始关注中国的反舰弹道导弹。到2009年,美国海军情报部门认为中国基于DF-21导弹研发的反舰弹道导弹已接近部署阶段。为了应对这一新威胁,美国“战略与预算评估中心”发布了名为“空海—体战”的理论文件。文件指出,反舰弹道导弹对美国海军构成了严重威胁,令美国在执行武力投送任务时面临高昂的风险与成本,无法承受的程度。这意味着,美国海军将被迫远离西太平洋这一历届政府视为至关重要的地区。文件建议,在空海一体战中,应优先抵挡中国军队的首次大规模常规攻击,然后利用轰炸机和潜艇重新夺回战场主导权。然而,轰炸机和潜艇将面临中国空军和海军航母战斗群的反击。因此,如何避免自家航母战斗群进入DF-21反舰弹道导弹射程,并同时压制中国航母战斗群,成为了一个棘手问题。既然中国能研发反舰弹道导弹,那么美国自然也可以研发类似武器。
2017年8月8日,在美国的太空和导弹防御博览会上,雷声公司展示了一款外形涂上绿色的“标准”-3反导导弹模型,模型上明确标示着“Ballisticmissile”(弹道导弹)的字样。早在地空导弹刚问世时,美国就曾尝试用“奈基-大力神”地空导弹,搭载两千吨或四万吨的核战斗部转化为弹道导弹。若成功,位于西欧的防空导弹阵地只需调整火控模式,即可变为核打击阵地。为此,美国还进行了相关实验和训练。1978年,韩国将“奈基-大力神”导弹改进为射程165千米的“玄武”-1弹道导弹,尽管未有实战机会。美国海军在1988年对伊朗实施报复时,曾成功使用舰空导弹。4月18日,“辛普森”号护卫舰发射了4枚“标准”-1ER舰空导弹,摧毁了伊朗海军的一艘“战士”-11型导弹快艇。
1992年10月2日,北约“显示决心-92”联合海军演习期间,“萨拉托加”号航母的“海麻雀”导弹操作组误将演练当作实战,发射了两枚“海麻雀”RIM-7M舰空导弹。第一枚导弹飞行十秒后击中了5公里外的土耳其海军“阿维内特”号驱逐舰舰桥,造成舰长和其他5名船员死亡,22人受伤。第二枚导弹则因第一枚爆炸碎片而在空中爆炸,破坏了雷达天线和炮塔。为此,美国向土耳其赔偿了一艘“诺克斯”级反潜护卫舰。从舰空导弹的实战经验可以看出,舰空导弹反舰并非难事。“标准”-3反导导弹由雷声公司研发,具备四级发动机。第三级是固体火箭发动机,第四级是用于大气外的可调转向和高度控制动能拦截器。第一和第二级火箭发动机则负责将拦截器送至目标附近,通过直接撞击来摧毁目标。
由于“标准”-3的固体火箭发动机本就是美国弹道导弹的发动机,雷声公司将其改造成能够发射至外太空的火箭发动机并不难。该导弹原本就具备GPS导航系统,可以很容易地转换为弹道导弹导航装置,从而大幅度降低研发费用。关键是如何将第四级改造成具备再入机动控制的弹头。由于弹头在大气层内飞行时会受到强烈的气流冲击,但对美国而言,这并非难事。美国上世纪70年代研制的“潘兴”中程弹道导弹就采用了类似的大气层内机动飞行的再入机动弹头。然而,“标准”-3反导导弹和弹道导弹外形几乎一致,这意味着它们的弹道特性也几乎相同,射高仅为160千米,射程为380-500千米,末端速度为3~4马赫,属于短程弹道导弹,容易被预警系统探测。此外,受限于“标准”-3导弹的弹径,战斗部装药量小,威力有限,且自导雷达天线的直径过小,探测距离有限。总体而言,“标准”-3反舰弹道导弹更像是一种应急产品,并且美军至今并未将其投入实际使用,依然只是一个模型。
与美军类似,日本也拥有反舰弹道导弹的模型。早期,日本曾引进美国“捕鲸叉”系列反舰导弹,并逐步自主研制了80式、88式、90式舰舰导弹及91式、93式空射反舰导弹。现在,他们还在研发更先进的XASM-3超音速反舰导弹。然而,随着中国大型防空驱逐舰普及远程舰空导弹和网络化防空体系,XASM-3超音速反舰导弹尚未服役便已显得过时。日本防卫省因此开始效仿中国,开始研制自己的反舰弹道导弹。2018年,防卫省申请了约100亿日元的研发资金,计划于2022年完成研制,2024年进行试验。日本的设想是,将一种形状类似于美国HTV-2高超声速飞行器的高速滑行弹,从陆基机动发射车发射,攻击敌方水面舰艇。它的弹道与中国的东风-17高超声速导弹类似。防卫省对这种反舰弹道导弹寄予厚望,但技术难度极大,需要突破气动外形、气动加热和有效控制等多项挑战,因此需要大量的风洞试验。因此,日本同时研发了隐身远程巡航导弹和反舰弹道导弹。目前,这款高速滑行弹依然处于模型阶段,可能会和日本的隐身战斗机一样不了了之。
四:结语
反舰弹道导弹并非一个全新的概念。早在1962年,苏联的马克耶夫设计局就曾研发过R-27K型反舰弹道导弹,尽管其误差可达50公里,在数十次试验中,偶尔“瞎猫碰上死老鼠”才有可能击中靶船,但最终未能服役。其根本问题依旧是制导技术,依赖弹载的被动电子侦察天线进行定位的制导方式,非常容易受到干扰。在战时,即便发射数十枚,也未必能够命中美国的航母战斗群。从全球各国的反舰弹道导弹来看,唯有中国成功研发并实现了这一技术,成功地为美国的航母战斗群设立了“红线”,这让美国海军颇感沮丧。而随着空海一体战等战略概念的提出,美国显然对反舰弹道导弹感到既无力又愤怒。
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