李文盛 陳豐

冷戰時代的直升式“接觸” 冷戰巔峰時期,美國為率先占領太空優勢,于1983年春天由總統里根啟動了“星球大戰”計劃。而為支持這一計劃,美國在此前的1982年6月,就開始試驗新一代的反衛星武器——空射微型攔截器(ALMV)。這是一種由飛機發射的空天導彈,在高空從F-15上發射,直接上升飛向低地球軌道上的目標衛星,利用高速碰撞直接摧毀衛星。與美國競爭的蘇聯很快也制定了空射反衛導彈計劃,于1983年1月啟動。蘇聯專門改裝了3架米格-31戰斗機,稱為米格-31D,配備了阿爾馬茲設計局的79M6型“接觸”導彈。該導彈采用三級固體助推器,1987年1月開始試飛。此間美國進行了多次空射反衛導彈試驗(ALMV),其中1985年的試驗摧毀了555千米高度的衛星。1985年12月,國會禁止了反衛系統的試驗,空軍在1987年取消了空射反衛計劃。而蘇聯的試飛項目延續到了1995年,改為米格-31DM與95M6導彈的組合,該系統具備打擊高度600千米/傾角50°-104°的低軌道目標的能力。項目終止后,3架米格-31載機被遺留在了位于哈薩克斯坦薩境內的雷沙甘靶場。
為配合該項目,蘇聯還對上世紀70年代已初具規模的“視窗”太空監視系統進行了大規模改進。這就是大名鼎鼎的“樹冠”(克羅納)系統。該系統于1984年開工,由兩座大型光學望遠鏡、一部激光雷達和兩部電磁波雷達組成,可以確定太空中在軌目標的距離及移動方向。系統因其中規模最大的一部分米波甚高頻陣列雷達所使用的天線形似樹冠而得名。另外一部雷達為厘米波超高頻雷達。20世紀80年代中期,“樹冠”項目停止,蘇聯解體后整個項目也隨之瓦解。
后冷戰時代的“空射運載火箭”冷戰結束后,由于戰略定位和資金問題,蘇聯的反衛項目幾乎全部停止。但在經濟極度緊張情況下,俄羅斯高層希望已經取得階段性成果的“接觸”反衛系統能成為贏利的手段。1997年,米高揚設計局開始將其經驗用于改進米格-31D,發展米格-31S型空射運載火箭載機(S代表俄羅斯空間)。新的運載火箭被命名為RN-S(空射火箭),可由飛機從15300米高度以2.8馬赫速度發射,能將200千克載荷送入軌道。RN-S火箭由俄羅斯“信號旗”設計局研制。該項目計劃第一次發射在1999—2000年,但并未發射。2001年,米高揚設計局再次制定米格-31S的民用計劃,計劃發射100千克或以下質量的小型衛星,但項目再次流產。實際上,同階段美國軍方和私人企業正在致力于類似的微型衛星發射概念,同樣是使用F-15C作為發射平臺。與此類似,今天多家公司正在使用飛機作為運載火箭的一級,將不同的載荷投放到不同的軌道上。利用空射反衛導彈設想,俄羅斯重啟了蘇聯時代制定的概念,可通過空射火箭快速獲取在軌道部署小型載荷的能力,而這種能力更可能的是擊落敵方在軌衛星,因此外界認為其是空射反衛/運載火箭的兩用項目。

在博物館展出的米格-31D反衛載機及“接觸”反衛導彈

“樹冠”系統使用的大型雷達

“樹冠”系統使用的大型光電望遠鏡
在發展雙用途運載火箭的同時,俄還積極恢復用于衛星監視與瞄準的“樹冠”系統。2000年普京首次出任俄羅斯總統后,有關重啟“樹冠”反衛星項目的消息就不絕于耳。2005年,俄羅斯媒體曾報道稱先前的反衛星項目正在恢復建設之中。到了2007年晚些時候,時任俄羅斯航天兵司令的波波夫金(現任俄羅斯聯邦航天局局長)表示,該項目將于2008年重新服役。2009年8月,時任俄空軍總司令澤林透露正在恢復“樹冠”項目。
普京時代的太空“撒手锏”2008年2月,美國使用“標準”3導彈成功擊毀US-193失控衛星。2011年2月,俄羅斯的GEO-IK2測地衛星在發射后地面測控系統未發現衛星,且與之失聯。而美國軍方很快追蹤到這顆衛星,并公布了相關數據。這對俄再次造成強烈刺激,為此俄堅定了恢復空間監視與反衛能力的決心。2009年8月,俄空軍總司令澤林透露,俄正在恢復蘇聯時期的米格-31D反衛項目。2011年7月,俄總參謀部新聞官員稱“樹冠”項目的深度改進已于2010年年底結束并通過了國家試驗,新系統將采用H波段雷達,可對軌道目標進行精確定位和識別,新型雷達代號為457M。2013年12月,由于美國拒絕放棄歐洲反導系統,俄羅斯國家杜馬國防委員會向總統和政府提議,在制訂2016—2025年間國家武器計劃時恢復發展摧毀低軌道衛星及攔截導彈的武器系統。2017年2月,位于俄羅斯特維爾州霍季洛沃航空基地的一位俄羅斯航空航天部隊中隊長波利亞科夫稱,他們正在試驗一種部署在米格-31BM截擊機上的摧毀近地空間目標的新型導彈。雖然關于這種新型導彈的傳聞很多,但外界始終持質疑態度,這種情況一直持續到2018年9月。
從現有情況看,該導彈在2018年9月到11月進行了搭載飛行試驗,并可能在2019年進行投放試驗,美情報部門預計該系統將在2022年投入使用。
俄羅斯新型空射反衛系統主要由空射反衛導彈、空射平臺和地面瞄準等系統構成。

米格-31機腹中心線下掛載的神秘導彈
新型空射反衛導彈要了解新型反衛導彈無法回避蘇聯時代的“接觸”反衛系統。該系統包括地面雷達和光學系統(用于搜尋與識別目標衛星)及經過專門改造的米格-31D戰機和其搭載的“接觸”反衛導彈?!敖佑|”導彈長7.25米,重7噸,發射高度15~18千米,要求米格-31D的發射速度為2120~2230千米/小時。從透露情況看,新的神秘導彈很可能沿用了“接觸”的設計概念,但不可能沿用“接觸”導彈,畢竟“接觸”導彈使用的是30~40年前的技術,而且生產線和科研人員早已不在。俄羅斯《消息報》曾援引專家的分析稱,俄羅斯很可能會為米格31研制新型反衛星導彈,其性能和作用與“接觸”導彈相似。因此有推測認為神秘導彈是“接觸”導彈的現代化改進型,為3級火箭推進,導彈重量約4.5噸,可打擊22千米以上、600千米以下的空中和空間高速飛行目標,不但可截擊衛星,也可攔截處于巡航階段的彈道導彈。從目前情況看,新導彈被發現的地點也是“接觸”ASAT的試飛地點茹科夫斯基航空電子測試中心,因此其很可能由位于莫斯科近郊希姆卡赫的“火焰”設計局研制,該局專門研發宇航火箭產品。
從透露的照片看,新的神秘導彈比同樣是去年公開的米格-31攜帶的高超音速導彈“匕首”更長,而且外形也不同,“匕首”與用在“伊斯坎德爾”M陸基彈道導彈系統上的9M723導彈相似。從外形看,新導彈與“匕首”最大的不同是其頭錐、彈體更長,以及短錐尾部,后部使用了更大直徑的短圓柱火箭發動機噴嘴。從有限的照片估計,其彈體發動機段直徑1.05米,導彈全長估計約9米。唯一可見的空氣動力面是4面折疊的尾翼,折疊是因為便于運輸和避免與地面接觸,發射展開后尾翼應該是截尖三角形。不過也有人認為其是另一種空射高超音速助推滑翔導彈,但沒有其它證據能證明這一點,而且照片中導彈頭錐處太小,戰斗部載荷不太像對地或對艦武器。
新型空射反衛系統平臺從照片來看,神秘導彈的載機是米格-31。米格-31是串列雙座全天候截擊機,由米格-25發展而來,特點是速度快、火力強。米格-31最大起飛重量達到46噸,最大速度2.83馬赫,還具備1.63馬赫超音速巡航能力,以及1500千米的作戰半徑。這使其成為俄羅斯選擇新型導彈武器測試和配置的首選。2018年3月中旬,俄羅斯曾用米格-31搭載了1枚“匕首”高超音速導彈,這就是俄羅斯總統普京在國情咨文中公布的,能夠突破五角大樓導彈防御系統的下一代高超音速導彈。
而且,此次并不是米格-31首次用于反衛星計劃,1987年1月,米格-31D(07號)就曾攜帶反衛星導彈進行了首次飛行。而此次發現神秘導彈載機米格-31的茹科夫斯基航空電子測試中心機場主跑道約5400米長,是世界第二大開放跑道,也是格洛莫夫飛行測試研究院所在地。此次透露的米格-31一側涂有藍色“81號”標識,因為沒有與標準米格-31 BM所具備的一些特征而變得神秘。2018年3月露面的“匕首”空射彈道導彈載機米格-31,其外部特征幾乎都與“藍色81”號機相同,這意味著“藍色81”號機除了可用于搭載“匕首”外,還可能用于不同的測試計劃。
地面瞄準系統分析從目前情況看,俄羅斯空射反衛地面瞄準系統應該仍使用“樹冠”系列觀測系統。俄國防部早在2012年就宣稱,對改進型“樹冠”反衛星系統進行了測試,以后陸續補充了多個雷達站和激光光學定位儀投入俄羅斯戰斗值班,并逐漸進行了升級改造。2013年,普京宣布正式重啟“樹冠”,并實施相關試驗。除了“樹冠”,俄羅斯在塔吉克斯坦境內還部署了一套代號為“天窗”M的太空目標光電監測系統。俄羅斯國防部還表示,除“天窗”光電系統外,還將在俄境內部署新的激光和無線電太空目標識別系統,投入使用后,可發現的最小太空目標尺寸降至原先的二分之一至三分之一。到2018年前,軍方共在俄多個地區部署10套以上新一代太空監測系統,構成了新一代的“樹冠”反衛星地面瞄準體系,將對包括空射反衛系統在內的多類型多層次反衛體系構成戰場瞄準情報支撐。

降落時的搭載新型反衛導彈的“藍色81”號米格-31
由于美軍投入了大量資產在太空領域,包括各種軍事間諜衛星、GPS導航衛星、彈道導彈預警衛星以及電子信號情報衛星等等,為美軍的現代化軍事行動帶來了巨大的優勢。而俄羅斯一旦擁有先進的反衛星武器,將對美軍在太空的優勢帶來巨大威脅,也會讓美軍在實際軍事行動中變得不再“精準”。因此俄羅斯發展反衛武器對扭轉這種優勢對比至關重要。而俄羅斯在近年經費短缺的情況下將反衛系統的重點重新聚焦到空射反衛系統上來,這與該系統具有的其它反衛方式所沒有的先天技戰術優勢分不開。
伺機發射時間縮短在發展空射反衛系統之前,俄羅斯的反衛技術主要集中在地面直升式反衛和衛星共軌式反衛兩個方面。與這兩種方式相比,空基反衛最大的優勢就是縮短了伺機發射時間,顯著減少了反衛星武器發射與摧毀目標之間的時間,是對共軌反衛星武器的一種改進。與蘇聯的第二代反衛星武器——共軌式反衛星系統相比,空射系統不需要等待恰當的發射時間,而由飛機對準目標發射,20~30分鐘就可以完成一次攻擊,如果空基反衛星導彈在飛行戒備情況下則只需要10~15分鐘。因此從反衛星武器發射到摧毀目標衛星所需要的時間大大減少,這無疑提高了反衛系統的快速反應能力。
擴大發射陣地范圍 空射反衛系統與地基反衛系統相比,無需建設和部署專門的陣地,一旦有發射任務,米格-31高速截擊機可迅速掛彈起飛,并按照“樹冠”系統測定和計算預報的軌道方向飛行待機,衛星飛臨待機區上空時即可實時上揚加速機動并實施發射,甚至可以不必等待目標衛星飛越機場上空(像地基反衛那樣必須飛臨部署陣地上空),進行遠程機動實施攻擊。這可以大幅擴大火力覆蓋范圍,特別是一旦需要在遠海和沙漠地帶上空發射,空射系統就具有地基反衛不可比擬的優勢。同時,反衛火力機動大幅減少了預置地基反衛陣地的數量,大大降低了系統部署的成本。

米格-31BH截擊機

掛載“匕首”高超音速導彈的米格-31
系統生存能力更強 由于俄羅斯的空射反衛系統采用空中機動平臺,可在國土腹地上空待機機動,在戰時使敵無法預測其部署位置,也就無法精確瞄準,因此與地基反衛和同樣依托地面發射的共軌式反衛方式相比,具有更強的戰場生存性。這種方式甚至在采用大規模核爆方式的情況下也同樣無濟于事,因為核爆只能對某個區域打擊,而作為反衛載機的米格-31可以大范圍機動,而且具有一定的抗核爆打擊的能力。
已有成果使成本低從目前俄空射反衛系統發展情況看,無論是空射平臺還是空射導彈技術,甚至是地面瞄準系統,都基本是利用已有的設備和技術改進而來,研制周期短、費用低。這也是俄羅斯可以在短短數年間實現空射反衛系統測試的主要原因,而在低成本前提下發展是俄羅斯當今經濟萎縮、資金短缺情況下極具吸引力的動因之一。
從戰斗機上發射導彈,能夠使導彈獲得很高的初速,相當于增加了導彈的射程和殺傷力,在戰術上是一種創新,更強化了戰斗機在空天范圍內的作戰能力。但也應該看到,空基反衛導彈由于飛機載荷的局限,所攜帶的導彈體積不可能太大,因此雖然飛機可以在高空發射反衛星導彈,但導彈攔截的衛星高度不會太高。例如,美國ASM-135空基反衛星導彈射高大約是500千米,俄“接觸”反衛導彈也只對600千米高度內的目標有威脅,只能攻擊一些低軌道衛星。
目前,俄羅斯并沒有公開空射反衛武器的作戰使用過程,但從其構成與基本性能來看,其作戰使用主要包括以下幾個環節。
值班與待機俄可能組建1個中隊至少包括6~9架反衛型改裝的米格31高速截擊機。這些飛機通常在俄國土腹地部署,甚至可能就長期部署在莫斯科附近,一旦局勢緊張,可能2~3架一組分別部署到俄國土自西向東的至少3個機場。所攜導彈隨載機部署到各預置機場擔負戰備值班。這些飛機在戰事緊張時可能輪流在俄空中擔負空中值班,沿著南部邊境線巡邏,飛行待機。
偵察與規劃 包括“樹冠”系統在內的地基太空綜合偵察監視系統在平時對潛在敵衛星等各種空間飛行目標進行編目和監視,一旦需要攻擊某型衛星,則可根據已有數據對其未來飛行軌跡進行計算,并可在攻擊前數小時對目標軌道進行精確觀測,以計算最后飛臨俄上空的時間和準確軌道參數。
實際上,只要采用合適的跟蹤軟件,根據精確的軌道要素,觀測者就可以預測某顆衛星的軌跡和時間表。一些跟蹤軟件和衛星的軌道要素都可以從因特網上得到,即使是美國的間諜衛星也不例外。有的業余愛好者只用雙目望遠鏡和秒表就可以對美國的衛星進行跟蹤。美國波士頓的一名天文學家曾為美國國家偵察辦公室進行演示,成功地跟蹤了美國的“長曲棍球”秘密衛星。

米格-31BM截擊機

反衛星導彈攻擊衛星效果圖

搭載ASM-135反衛星導彈的F-15
在獲得衛星軌道參數后,地面反衛指揮系統對任務進行規劃,確定按照現有攻擊飛機的位置計算最佳攻擊陣位,并安排具體的攻擊飛機任務,進而規劃攻擊精確位置和時間、角度等參數,同時傳送到反衛導彈任務載機。
奔襲與突擊接到任務數據的載機要么緊急起飛,要么從巡航待機區緊急奔襲到攻擊陣位待機。當衛星進入俄國土上空后,地面監測系統對衛星進行軌道預報,給出精確的參數并實時傳輸到任務載機,任務載機將數據最后裝訂到反衛導彈,并按照任務規劃在合適的位置向計算好的方向和角度向上加速飛行,在適當的高度和速度下,以特定的角度發射反衛導彈,對衛星目標進行突擊。
擊毀與評估導彈發射后,很快在80千米左右高空實現一二級火箭分離,最后一級攜帶傳感器和有效載荷在地面引導下與目標衛星接近。在進入目標軌道數十千米后,光學或雷達導引頭開始工作,直至引導載荷與目標衛星交匯,也可引爆高爆戰斗部在衛星附近爆炸,通過高速破片、熱輻射和沖擊效對目標造成毀傷。蘇聯的反衛星武器采用的是雷達和光學制導方式,而美國的ASM-135反衛星導彈采用的是紅外導引頭和激光陀螺。這幾種方式都是有效的,也可以通過地面跟蹤站進行指令制導。攻擊完成后,地面觀測系統對目標軌道姿態和碎片進行觀察和評估。 [編輯/山水]