伸向太空的觸角

李梅　郭吉蘭

2019年3月27日，印度突然宣布成功進行了地基反衛星導彈試驗（題圖），一時間舉世矚目，其總理莫迪更是宣稱，印已成為世界上第四個擁有反衛星武器的國家。那么，印度的反衛武器究竟怎樣呢？

印度“沙克蒂”地基反衛試驗基本情況

從此次印度公開的反衛試驗情況，我們可以對其反衛發展現狀和技術能力做出大致判斷。

“沙克蒂使命”3月27日上午5點40分左右（格林尼治標準時間），印度在東海岸的奧薩里邦成功進行了一次反衛試驗，1枚攔截彈從卡拉姆島發射，在升空約3分鐘后，成功擊中1顆高度在300千米左右的低軌道地球衛星。印度DRDO（國防研究與發展組織）將此次試驗任務稱為“沙克蒂使命”（Mission Shakti）。“沙克蒂”，即印地語“權力”之意，似乎暗示印度有意奪取制天權。隨后，印度總理莫迪在電視講話中宣布，印度已成功完成了反衛星導彈試驗，太空計劃取得重大突破，印度將成為世界上第四個擁有反衛星武器的國家。莫迪表示，印度反衛星導彈將為印度太空計劃提供新力量，此次試驗顯示印度已具備遠距離高速高精度擊毀衛星的能力。美軍方的“早期預警和監測網絡”在美東部時間27日凌晨1點49分也監測到印度發射了導彈，擊毀了1顆本國的低軌小型衛星。

對于此次使用的攔截彈，印并未透露過多信息，但有媒體稱從DRDO獲得的信息是，該彈是以DRDO開發的彈道導彈攔截系統所使用的PDV攔截彈為基礎改進的，因此被稱為PDV-MK2。印度DRDO則宣稱，PDV-MK2反衛星攔截彈并不是“大地”導彈的衍生，而是一款全新研制的專用反衛星導彈，集成了目前印度在火箭發動機和導彈攔截研究方面的一些新技術。其官員還透露該彈的最大反衛星高度能夠達到1000千米以上，而之所以試驗只打300千米高的目標，主要還是為了太空的“環境”。DRDO主席薩伊什表示，此次試驗顯示印度已具備遠距離、高精度擊毀衛星的能力。

印度此次試驗使用的靶星Microsat-R

“靶星”情況 印度官方并未公開此次被擊毀的衛星型號，但印度只有2顆衛星的軌道高度約為300千米，分別是Microsat-R（2019-006A）和Microsat-TD（2018-004T）。其中，Microsat-R衛星位于大約260千米×285千米軌道，于3月27日11點12分通過卡拉姆島上空，因此推測此次被摧毀的為該星。Microat-R衛星重約740千克，于2019年1月24日發射。該星最初位于240千米×300千米的軌道，2月26日，印度進行相關變軌操作，將衛星軌道調整為摧毀前的260千米×285千米。值得注意的是，與絕大多數印度衛星不同的是，Microsat-R不是印度的國家航天機構ISRO（印度空間研究組織）制造的，而是由DRDO制造的，也就是設計發展“沙克蒂”地基反衛導彈的國家機構，這是非常少見的。因此目前各方懷疑該星本身就是DRDO為反衛星試驗而精心準備的靶星。與近年大多數反衛試驗國家使用報廢衛星作為目標不同，印度像冷戰時期的蘇聯一樣專門設計發射了反衛試驗靶星。專用靶星上通常會裝有無線電信標和各種傳感器，在衛星攔截時既可以發射位置信號，也可以瞬間將攔截時的攔截器相對位置和內部應力變化情況發回地面，用于試驗數據分析。

碎片問題此次試驗后印度外交部馬上對外界宣稱，試驗在大氣層外較低高度進行，產生的碎片可在試驗后數月內清除。但從目前情況看，此次試驗沒有像美國2009年那樣從上向下攔截，從而使碎片降低軌道高度，進而很快進入大氣層燒毀，而是從下向上打擊，使碎片向上飛散，因此對軌道飛行器造成較大威脅。美國一家公司保守評估，這可能產生了約6500塊比鉛筆橡皮擦大的太空垃圾，而且有些碎片的軌道高度還在上升。而美國宇航局（NASA）局長布里登斯坦透露，印度進行反衛星試驗之后，美國在太空發現試驗留下的較大的碎片就有400多塊。其中排在前面的60塊大碎片中有24塊將飛越國際空間站最高點的上空，并逐漸對空間站造成威脅。該局和美國戰略司令部聯合空間作戰中心估計認為，國際空間站遭受小塊碎片撞擊的風險在10天內上升了44%。俄方認為，印度反衛星試驗產生的太空垃圾雖然對國際空間站影響有限，但使俄“進步”號貨運飛船的發射受到較大影響，并很可能推遲近期發射計劃。關于碎片影響問題將處于長期觀察之中。

印度反導系統的PDV攔截彈

破片式殺傷器摧毀衛星想象圖

印度地基反衛導彈發展

《技術遠景和能力路線圖》印度政府對反衛星技術覬覦已久，但由于技術水平有限很難得到國內支持。但2007年鄰國的反衛試驗使軍方和國內政客在反衛問題上達成了一致。2010年1月，印度DRDO主任薩拉斯瓦特曾透露，印度已經在開發使敵人衛星失效的技術。同年10月，印度空軍上將、參謀長委員會主席奈克表示，鄰居的反衛星武器讓我們的衛星變得十分脆弱，我們需要發展摧毀敵方衛星的能力。薩拉斯瓦特當時稱，如果將“烈火”3和彈道導彈防御（BMD）殺傷器集成于一體，研制反衛星導彈是可行的。導彈有效射程約為1400～1500千米，足以能打擊太空中的衛星。2013年9月，印度出臺《技術遠景和能力路線圖》，規劃了未來15年軍事技術發展路線。根據這一路線圖，小型化衛星和反衛星武器將成為印度太空軍事力量發展的方向，其規劃的主要領域包括發展能夠“對近地和同步軌道衛星進行電子和物理破壞的”反衛星能力。據此，印度反衛武器開始獨立于反導計劃而單獨發展。

PDV反導攔截器從目前情況看，印度此次試驗用的反導攔截器源于近年大力發展的高層反導導彈。印度的高層反導導彈源于“大地”彈道導彈，最早通過改進“大地”導彈發展了全液體燃料的PAD攔截彈，攔截高度80千米;在此基礎上增加1級固體助推段發展成了固液結合的PAD2攔截彈，攔截高度120千米;以后為攔截導彈專門開發了一級固體燃料助推器，變為兩級固體燃料的PDV攔截彈。2015年4月，印度從孟加拉灣內的一艘艦上發射了1枚靶彈，裝備了可分離彈頭，可模擬射程2000千米左右的中程導彈。爾后從惠勒島測試場4號發射臺發射1枚PDV，在120千米大氣層外對靶彈進行了攔截，該彈實際攔截高度可達150千米。以后到2017年2月又進行了6次PDV的攔截試驗。通過這些試驗，印度測試了比原先的主動雷達導引頭更先進的紅外導引頭，末端姿控和機動系統也更可靠。這使印度具有了大氣層外殺傷器技術，使其集成到“烈火”系列的助推器成為可能。

“沙克蒂”導彈在初步掌握高層反導技術后，印度開始著手反衛導彈開發。雖然外界很早就猜測“烈火”3或“烈火”5可能成為反導助推器，但這兩種型號作為中程和洲際導彈反應性較差，且直徑較大，與從PDV攔截彈發展起來的攔截器難以匹配。而此時印度為潛射彈道導彈開發的K-4導彈助推器已經完成，兩者結合是無二之選。2016年9月，印度反衛導彈型號正式立項，稱為“XSV-1工程”;2018年9月底開始籌劃反衛攔截試驗。將PDV與K-4結合起來的新導彈被稱為“沙克蒂”，外界按照編號將其稱為PDV-MK2。

發射升空的“沙克蒂”導彈

發射升空的印度PAD攔截彈

2019年2月12日上午11點10分左右，印度發射1枚導彈，目標為高度271千米、以240千米×300千米衛星軌道運行的MicroSat-R衛星，但導彈在發射約30秒后發生故障，導致試射失敗。之前印方向美國模糊地提到要進行某種武器試射，事后印度政府也未承認這是一次反衛試驗，而是聲明此次試驗是針對模擬目標的一次有效“攔截嘗試”。但美國仍能判斷這是一次使用動能攔截器的直升式反衛星試驗。直到2018年3月27日，印度使用“沙克蒂”導彈完成對MicroSat-R衛星的攔截，攔截軌道高度283.5千米，比上次預計高度高出約12.5千米。

從印度試驗用的“沙克蒂”攔截導彈外形看，其具備更高軌道攔截能力，因此印度下一步的發展方向應該是在高軌道區域進行更先進的反衛武器試驗，此次測試只是印度龐大反衛系統發展的起點。

“沙克蒂”反衛導彈組成分析

雖然印度對此次“沙克蒂使命”反衛試驗情況守口如瓶，但根據公開的有限圖片，我們可以對其組成作出大致判斷。從技術來源看，“沙克蒂”導彈主要由戰斗部、導引頭、三級助推器和一二級助推器四大部分組成。

戰斗部從前面的分析和公布的導彈圖片可以看出，“沙克蒂”導彈的三級及戰斗部均源于PDV。而PDV是印度繼PAD之后的第二代高層攔截系統，也是其第一代大氣層外攔截導彈。PDV與PAD最大的區別除了變為全固體發動機外，就是采用了更先進的制導方式，這為配備更先進的戰斗部提供了可能。外界因此認為它采用了動能殺傷器，但從戰斗部尺寸和助推器動力看，其戰斗部總質量并未減小。印度雖然沒有公布PAD及PDV的外觀尺寸參數，但從歷次的發射照片可以對其外觀尺寸進行判讀和測算。按照導彈各級長度與直徑之比，以及知道“大地”導彈直徑為1.1米的情況下，可換算出PDV及“沙克蒂”導彈彈頭大致直徑1.1米，長3米。也就是說在如此大空間內只配置了姿態控制的氣瓶或燃氣發動機、導引頭及飛控系統。這與其它國家采用動能碰撞殺傷的攔截器相比過于龐大，因此其戰斗部中很可能裝載了爆炸裝置，而且質量很可能為50～80千克。在攔截過程中引導系統控制彈頭接近衛星，近距離定向引爆爆炸載荷，利用破片對衛星造成殺傷，這也是攔截后造成400多塊較大碎片，且軌道向上遷移比預想要低的原因。這種方式由于自身產生碎片，最終造成的空間垃圾碎片會更多，且速度更高。此外，額外的爆炸載荷增加了戰斗部質量，使導彈攔截高度的潛力大幅降低。

導引頭從印方公布的情況看，此次攔截采用了紅外導引方式，而且是技術較為先進的紅外成像導引。“沙克蒂”導彈的前身PDV沒有采用PAD系列攔截彈的主動雷達導引方式，而采用了更適用于大氣層外的紅外導引方式，這使得彈頭為分離罩設計，也就是在大氣層外，導彈頭罩必須拋離，將紅外導引頭露出來，以減少頭罩熱載荷對導引頭的影響。紅外成像導引不像紅外熱源方式，可以更精確的選擇目標部位實施碰撞。例如，美國在2008年使用碰撞殺傷攔截USA193衛星時，在“標準”3攔截彈上使用的就是紅外成像導引頭，這使其可以選擇衛星燃料箱碰撞，從而引爆燃料使碎片盡可能小。不過，在采用爆炸破片方式的情況下，這種精確碰撞能力并無用武之處，只有掌握了精確末端控制技術后，這種方式才可能在反衛攔截中發揮更大作用。從“沙克蒂”導彈照片中彈頭部分可以看到尾部有4個矩形框，框內為圓型噴嘴，這應該是用于末段矢量控制的氣瓶噴嘴，或燃氣發動機噴口，其在導引頭的伺服機構控制下使戰斗部接近目標。

三級助推器從“沙克蒂”導彈照片看，其三級采用了PDV導彈的二級助推器，長度為2.2米。兩級固體發動機使PDV達到6～7馬赫的高速，而“沙克蒂”導彈三級助推器的設計無疑使其達到印度試驗后宣稱的10馬赫攔截速度成為可能。值得注意的是，三級助推器的尾段正面有4個圓形小型噴口（背面還應對稱有4個），這應該是從三級助推器主發動機中引出的燃氣噴管，通過閥門開關控制燃氣噴射，來調節三級助推器的飛行姿態和方向，實現對彈頭的引導。

一二級助推器由于印度方面沒有公開“沙克蒂”導彈的相關參數，因此我們只有通過公布的圖片進行測算，才能對其性能進行分析。從圖片量算可知，“沙克蒂”導彈三級與下面級的直徑比為1.428，與一二級的長度比為1.517。以三級（PDV的二級）1.1米直徑為參考，可以換算得知一二級助推器直徑約1.5米;以三級長度5.2米為參考，可以換算得知一二級助推器長約8米。而導彈總長13.2米，與印度方面所稱“沙克蒂”導彈總長13米相近。而從照片可以看出，在一二級助推器上部三分之二處，有明顯的級間段加強筋，應是從這里將助推器分為一級和二級。量算大致可知一級長約5.8米，二級長約1.9米，級間段長約0.3米。印度“烈火”3和“烈火”5導彈直徑均為2米，“烈火”4導彈直徑1.2米，“烈火”2導彈直徑只有0.88～1米，顯然原來媒體猜測的現有“烈火”系列導彈都不符合“沙克蒂”導彈的直徑。從一二級助推器看，最大的特點就是較為短小。將導彈長度縮短是潛射導彈為了適應潛艇垂直部署時有限的艇身高度，因此一二級助推器來源于潛射導彈的可能性很大。目前印度正在研發而一直未公之于眾的只有傳說中的K-4潛射導彈，因此“沙克蒂”導彈的一二級助推器很可能源于K-4。

“沙克蒂”地基反衛系統性能特點

攔截高度潛力大，但反應性有待提高在此次試驗中，攔截彈從卡拉姆島試驗場發射后，第一級燃燒75秒，于45千米高度分離;第二級燃燒30秒，于110千米分離;第三級繼續上升，攔截彈飛行2分48秒，最終以10千米/秒的相對速度與距離發射場約450千米、高度約為283.5千米的目標衛星交匯。印方宣稱從目標獲取到衛星被摧毀的試驗時間少于4分30秒。從這些數據與導彈尺寸的能力比對看，一二級助推器燃燒并未充分，因此其仍具有較大提升空間。從印度反導技術發展來看，印始終將提高攔截高度作為重要發展指標。PAD2將PAD1的攔截高度從80千米提高到了120千米，PDV則將PAD2的攔截高度從120千米提高到了150千米。此次“沙克蒂”導彈的攔截高度雖然只有不到300千米，但從其三級助推器分析可以看出其攔截高度可提高到1000千米以上。如果采用更先進的碰撞式動能殺傷器，使載荷質量降低，則攔截高度可以提高到1500千米，甚至更高。但也應看到，“沙克蒂”導彈畢竟是正在發展的潛射導彈和“大地”地地導彈技術結合的產物，而非源于專門的反導導彈技術。這類導彈由于藥柱直徑大，制導系統需提前加電預熱，紅外制導元器件需保持較低溫度等原因，導致其無法避免繁瑣的地面發動機測試和電子系統檢測過程，這將大大限制其快速反應性。

據稱這是印度公布的紅外成像導引頭獲取的衛星目標圖像

印度“烈火”5彈道導彈

制導技術先進，但載荷要求過高從目前透露的情況看，“沙克蒂”導彈在飛行中使用了環形激光陀螺慣性導航，末段導引頭則采用128×128焦平面陣列的捷聯式紅外探測器，也就是紅外成像制導方式。這種方式在反導上有很大發展潛力。但從“沙克蒂”導彈彈頭載荷來看，無論是體積還是質量都較大，據此推斷戰斗部可能采用破片殺傷方式，而且姿態控制或機動發動機，以及導引頭和控制伺服裝置等體積都較大，這對導彈載荷提出了較高的質量要求，導致飛行效率不高。

可快速機動部署，但系統自主性不高“沙克蒂”導彈與印度其它導彈系統初期一樣，都采用了拖車支架方式運輸與發射。從以往經驗來看，估計這也是“沙克蒂”導彈初期部署方式。這種TEL三用車通常由印度DRDO下屬的車輛研究與發展公司、塔塔發動機廠和TRATEC工程有限公司聯合制造，廣泛用于印度陸基導彈系統。這種車輛采用8輪三驅動軸設計，使用了液壓獨立懸掛機構，震動較小，越野機動性較高，而且轉彎半徑較小。據稱，每個軸載荷可以達到40噸，3軸設計使其運輸和搭載能力有較大冗余，這種拖車通常使用沃爾沃或太脫拉車頭牽引。不過這種拖車的關鍵部件和總成技術仍需引進，這導致其系統自主性受到限制。

遠程探測能力強，但系統集成性較差由于攔截器等關鍵部件承襲了印度反導系統的PDV，因此其地面遠程探測和控制系統也沿用了PDV的遠程雷達系統，即由印度和以色列在“綠松”雷達的基礎上合作開發的“劍魚”（Swordfish）遠程跟蹤雷達（LPTR）。印度只引進了兩部“綠松”雷達系統（另外兩部以合作生產方式交付），1部“綠松”雷達參加了2006年和2007年的PAD及AAD的攔截試驗。而印以合作的“綠松”雷達經過適應性改進，被命名為“劍魚”，成為以后PAD和PDV的探測與火控雷達。印度稱，“劍魚”雷達工作在L波段，最大探測距離達600千米，目標分類和識別能力提高了30%～40%，能同時跟蹤200個目標，并能跟蹤以5000米/秒的速度飛行的中遠程彈道導彈。值得一提的是，在此次試驗前幾個月，印度從以色列引進的ELM-2090U雷達剛剛投入運行。該雷達工作在UHF頻段，與工作在S波段的ELM-2090S協同工作，探測距離分別達到5000千米和600千米，其不但可對遠程導彈作出早期預警，還可對地球軌道上的衛星進行探測、識別和編目。而ELM-2090U雷達和“劍魚”雷達配合，則可以完成對高軌衛星的探測識別和對中低軌衛星的火控攔截。但由于ELM-2090U雷達部署在印度中南部，而“劍魚”雷達部署在東北部沿海，雖然“沙克蒂”導彈系統可通過車載機動，但是探測和控制系統分布地域廣泛，即使通過網絡連接，也有通信干擾問題，這使整個系統難以集成，導致戰時難以形成合力。

媒體透露的印度反衛系統運行圖

印度從以色列引進的“綠松”雷達

“沙克蒂”地基反衛導彈未來發展

“沙克蒂”地基反衛導彈試驗成功不但為處于印巴沖突低谷的印度民眾提供全民狂歡的素材，也會極大激勵印度的太空野心，而且對印度戰略武器發展也將起到促進作用，其技術可能應用于以下幾個方面。

一是發展高軌道反衛導彈。前面已經提到，“沙克蒂”反衛導彈具有極大的攔截高度潛力，因此完全可能發展為一種射程超過1000千米，甚至更高的反衛導彈。

二是發展高層反導攔截彈。目前印度發展的PDV攔截彈攔截高度只有150千米，只能對射程2000千米以下的導彈進行中低彈道攔截。而“沙克蒂”導彈使用的三級設計，使其攔截高度可以達到800～1000千米，這將使其能夠對射程5000千米以下的導彈實施攔截，而這正是其假想的中國對其實施戰略核打擊的主力導彈。

三是為中程彈道導彈發展提供支撐。從前面分析可以看出，此次試驗的雖然是反衛導彈，但是其一二級助推器使用了未來印度潛射導彈的主力K-4導彈的兩級火箭發動機，因此其不但是對K-4導彈的實質性檢驗，也是K-4導彈上陸成為陸基中程導彈的原型。這種導彈射程將達到3 500千米以上，成為真正對中國等鄰國具有威脅的實戰型武器。

[編輯/山水]

印度引進以色列的ELM-2090U和ELM-2090S雷達陣地部署圖