國外重點國家及地區反衛星能力評估

國外重點國家及地區反衛星能力評估

導讀:目前空間領域競爭不斷加劇,以衛星為主體的航天系統將是一體化全球感知、全球交戰系統的核心,在軍事上的應用十分廣泛。以美、俄為代表的國家充分認識到利用空間和控制空間的重要作用,他們一方面進一步發展各種軍、民用衛星,另一方面也積極發展反衛星武器,激烈奪取外空的控制權。從這個意義上來說,在保護己方各種空間能力和制電磁權的同時,利用反衛星武器來摧毀和破壞敵方航天系統具有巨大的軍事價值和重大的戰略意義。

反衛星(ASAT)攻擊指的是干擾、削弱、拒止或摧毀衛星遂行任務能力的所有進攻性行動的總稱,採用的方式不同,所達成的目的也不同。臨時性地、可逆性地或非毀傷性地阻止一顆衛星遂行其任務的攻擊通常稱之為拒止攻擊,而永久性地使衛星失效的攻擊則稱之為摧毀。目前典型的殺傷方式包括射頻干擾與欺騙攻擊、定向能武器攻擊、動能武器攻擊、核能武器攻擊、在軌捕獲衛星攻擊等。

國外重點國家及地區反衛星能力評估

在軌操作捕獲衛星

目前世界上具備反衛星能力的國家屈指可數,美國反衛星方式多種多樣,發展均衡,且水平均處於世界領先位置;俄羅斯繼承蘇聯軍事力量,軍事實力僅次於美國,具備動能反衛星、定向能反衛星能力;歐洲地區以民用名義進行的在軌操作服務技術逐漸完善,能夠進行太空垃圾的清理,能夠實現衛星伴飛和軌道機動,意味著未來可以在軌以硬殺傷方式對衛星進行攻擊;日本則是依託於美國的軍事力量,裝備的SM-3反導系統具備反衛星能力;印度則在3月27日宣佈成功進行了首次反衛星試驗,用導彈擊落一顆高度300km的在軌衛星。

國外重點國家及地區反衛星能力評估

印度反衛星導彈發射圖

美國反衛星能力覆蓋定向能反衛星、動能反衛星和在軌捕獲反衛星等。美國空軍發展的地基反衛星激光武器(GBL)配上足夠功率的高能氧碘化學激光器(COIL)裝置,將具備中等反衛星武器的能力。空基反衛星激光武器主要以機載式激光武器(ABL)為主,ABL項目採用兆瓦級(14個激光器模塊、共3MW)的高能氧碘化學激光器(COIL),安裝在經過改裝的波音747-400F型飛機上,與紅外捕獲系統、光束控制系統等主要組成單元結合在一起,構成YAL-1A激光武器飛機。YAL-1A激光武器飛機目前主要用於反導防禦,不過鑑於反導與反衛星極其相似,其反導原理流程可類比於反衛星作戰。

國外重點國家及地區反衛星能力評估

地基反衛星激光武器示意圖

在天基激光武器方面,美國一直在努力研發,內容涵蓋了總體概念、關鍵技術以及子系統的工程化集成等。美國對未來天基激光武器的一種典型構想是,在800-1000km的軌道高度上採用24顆40°傾角衛星進行星座組網;單顆衛星質量為3.5t,功率為8MW,主反射鏡直徑為8m;可對4000km軌道高度的衛星進行攻擊。

國外重點國家及地區反衛星能力評估

高功率微波(HPM)武器同樣可以進行反衛星,即攻擊衛星主體、信息鏈路和地面站。攻擊衛星主體主要依賴於天基微波武器,後2種則多采用陸基、空基HPM攻擊。目前美國的天基微波武器尚未有任何信息披露,不過關於其發展及規劃詳細公佈於《美國空軍2025年戰略規劃》。規劃中表示:美國未來天基微波武器將採用低軌多星組網的布站方式,部署在500~916km的軌道高度上;攻擊頻率為1~100GHz,峰值功率為100MW~100GW。

國外重點國家及地區反衛星能力評估

美國空基微波武器CHAMP導彈試驗示意圖

在動能反衛星方面,美國主要依靠戰鬥機反衛星系統、反彈道導彈系統反衛星和微小衛星反衛星。戰鬥機反衛星系統載機平臺採用F-15戰鬥機稍作改裝,在腹部掛載一枚攔截彈,主要作戰目標是低軌道情報和監視衛星、彈道導彈再入彈頭,作戰高度約400~1000km,攔截彈發射高度約為10~15km。

國外重點國家及地區反衛星能力評估

F-15戰鬥機反衛星系統

由於反導與反衛極其類似,美軍在設計反彈道導彈武器時,已經考慮用於反衛星的可能性。美軍反導攔截武器的GBI地基攔截彈、SM-3等都具備反衛星能力。GBI導彈可以攔截中低軌道的衛星,SM-3可用於攔截低軌道衛星。2008年2月21日,美軍從太平洋的伊裡湖號巡洋艦上發射SM-3導彈,在247km高空將失控的雷達成像偵察衛星USA193號擊毀。

在微小衛星反衛星方面,美國曾實施過XSS系列衛星計劃和微衛星技術試驗衛星(MiTex)計劃。目前XSS-10、XSS-11衛星及以其為基礎的ANGELS衛星的試驗結果表明,該類型衛星具備軌道機動能力,能夠對目標進行機動靠近。MiTex衛星更是可執行對他國高軌空間目標觀測任務的軍事衛星,可對GEO帶內衛星進行近距離觀測,並可能通過軌道交會逼近GEO帶內衛星至足夠近的距離,為高軌空間對抗創造條件。

國外重點國家及地區反衛星能力評估

跟蹤搜索

在軌操作反衛星方面,美國實施了軌道快車(OE)項目、自主交會技術驗證(DART)項目、“鳳凰”計劃、“蜻蜓”計劃、“地球同步軌道衛星機器人服務”(RSGS)項目、“蜘蛛製造”項目、“建築師”項目等。其中典型的“地球同步軌道衛星機器人服務”項目,旨在研製能夠執行在軌檢查、維修、重定位和升級等多項在軌服務任務的“自主服務航天器”(RSV)。該項目研發的一系列技術,如服務星的遠程機動技術、與非合作目標的交會與逼近技術、衛星識別技術、機械手捕獲衛星技術、在軌切割衛星天線和擰取部件的操作技術等,均可用於偵察監視和攻擊在軌衛星。

俄羅斯的反衛星能力主要體現在定向能反衛星和動能反衛星方面。俄羅斯/前蘇聯早在上世紀七十年代中期就開始研發試驗地基反衛星激光武器。1975年10月,兩顆監視前蘇聯洲際彈道導彈發射井的美國早期預警衛星,飛臨西伯利亞上空時其紅外傳感器忽然失效4個小時,據分析可能是遭到了蘇聯地基反衛星激光的照射。上世紀80年代中期,蘇聯在其境內部署了可對1500公里以下的低軌衛星進行干擾和毀傷的地基反衛星激光武器系統。

國外重點國家及地區反衛星能力評估

激光反衛星示意圖

2016年俄軍工部門宣佈,該集團正在研製可以打擊在空中和太空執行任務的偵察飛行器的激光武器系統。該武器系統可以通過光學傳感器發射高能量激光,打擊偵察、導航和軍事通信衛星,以及其他部署在太空的軍用設備。在研發試驗過程中,該系統裝載於一架由伊爾-76MD90E運輸機改裝的A-60機載激光實驗室,依託該平臺進行各種測試。俄羅斯軍工部門未來還將研製一種新型“特種航空飛行器”,用以裝載該型大型反衛星武器。新型大型特種飛機將擁有高精度的雷達和導航系統,能夠精確確定目標航天飛行器的位置,並引導機載激光武器實施打擊行動。

國外重點國家及地區反衛星能力評估

俄羅斯機載激光武器平臺

在高功率微波反衛星武器方面,無線電電子技術公司(KRET)研製的Krasukha-4系統電子戰武器能夠對抗“長曲棍球”系列偵察衛星。Krasukha-4系統使用BAZ-6910-022型越野卡車底盤,全重40噸,載重量20噸,公路最高速度80千米/小時,續航里程1000千米,車組人員3-7人。整個系統可用伊爾-76運輸機實施遠程的投送。

國外重點國家及地區反衛星能力評估

Krasukha-4系統

在動能反衛星方面,A-135戰略反導攔截系統、S-500防空反導系統和“努多利”系統均可進行反衛星。其中“努多利”反衛星系統是由俄羅斯金剛石-安泰公司研製的一種可在大氣層外作戰的直接上升式反衛星導彈。其組成部分包括14P078指揮計算所、14C031遠程探測雷達、裝備14A042攔截導彈的自行式發射裝置。俄羅斯於2014年開始在阿爾汗格爾斯克州普列謝茨克航天發射場進行了“努多利”反衛星系統試射。截止到目前共試驗6次,2018年3月是第一次從運輸機-架設發射器(TEL)發射導彈。

國外重點國家及地區反衛星能力評估

“努多利”反衛星系統

Kontakt(“接觸”)動能反衛星系統由蘇聯空軍改裝的3架米格-31D戰鬥機組成,配備了79M6反衛星導彈,可用於摧毀敵方衛星。在重啟項目後,俄羅斯將米格-31戰鬥機加以改裝,並研發新型反衛星導彈。米格-31D戰鬥機屬於高速截擊機,最大飛行速度2.83馬赫,低空飛行速度也可達1.63馬赫,在高空高速的狀態下發射導彈,使得導彈具備高度與速度優勢向目標飛行。發射後,導彈在接近衛星時便利用戰鬥部在其附近爆炸,形成猛烈的高速碎片併產生熱輻射和衝擊效應,或利用導彈彈頭直接打擊衛星,將其整體結構完全破壞,致使其喪失工作能力。這種方式主要用於打擊軍用衛星,尤其是在低軌道上運行的間諜衛星或海洋偵測衛星等。

國外重點國家及地區反衛星能力評估

米格-31D戰鬥機反衛星示意圖

在反衛星衛星方面,俄羅斯近年來多次利用小衛星開展單星或子母星配合的在軌機動操作,宇宙-2519衛星先後實施2次軌道機動。這兩次在軌機動意味著俄羅斯在軌機動技術已取得階段性成果,為發展空間機動平臺和空間攻防對抗裝備奠定基礎。不過由於反衛星衛星高度的機密性,目前尚未有詳細信息披露。

國外重點國家及地區反衛星能力評估

軌道衛星示意圖

歐洲並未有名義上的反衛星裝備,其大部分是體現於各國政府、科研機構、高等院校的民用在軌操作項目上,典型的如“德國在軌服務”任務、“歐洲離軌”任務、太空清理-1項目、“清理碎片”項目和“稜鏡”任務等。在軌操作技術與在軌捕獲衛星技術具有極大的相通性,完全可以將相關技術用於反衛星作戰。

國外重點國家及地區反衛星能力評估

“清理碎片”項目

日本在空間領域佈局較早,國際上普遍認為其已經具有潛在反衛星的能力。日本反衛星技術主要體現在反導防禦系統和在軌服務兩個方面。其反導防禦系統依賴於SM-3BlockIIA導彈,在軌服務則是“空間碎片微型清除器”(SDMR)項目。該項目將使用小衛星夾持機械臂抓捕空間目標碎片,並使用電動繫繩將其離軌。現已完成多項地面試驗和飛行試驗,計劃2020年開展在軌演示驗證試驗,隨後發展大型業務空間碎片清除系統。

國外重點國家及地區反衛星能力評估

“空間碎片微型清除器”(SDMR)

印度的反衛星能力已經在3月27日的反衛星導彈試驗中體現出來,此外印度同樣瞄準了定向能反衛星武器,在印國防部公佈《2018年技術視角和能力路線圖》,對軍工產業展示未來十年的軍事要求規劃,其中特別提到要研製出能夠摧毀敵方目標甚至衛星的高能激光器和高功率微波等定向能武器。

總結:目前美俄等國已經研製出定向能反衛星武器、動能反衛星武器、核能反衛星武器等裝備,並以科研試驗為掩蓋大力發展在軌捕獲衛星技術,具備了相對成熟的反衛星裝備系統。我國反衛星作戰在個別領域具有一定優勢,但發展並非均衡,因此詳細瞭解國外發展狀況和發展趨勢可以為我國發展提供一定的借鑑意義。


分享到:


相關文章: