高超聲速飛行器防御體系建設頂層構想*

劉思彤，張占月，劉達，3，許益喬，4

（1.航天工程大學，北京 101416；2.空軍西安飛行學院，陜西 西安 710306；3.中國人民解放軍96793 部隊，青海 德令哈 817000；4.北京遙感信息研究所，北京 100094）

0 引言

高超聲速飛行器具有飛行速度快、機動能力強和飛行長時間處于臨近空間等特點［1-2］，它的出現極大壓縮了作戰時間，拓寬了作戰空間，使得戰場更加多維多變，戰爭節奏開啟“加速度”，給現有導彈防御體系提出了新的挑戰。為對抗高超聲速飛行器這個強勁威脅，以美俄為代表的世界各國正加速推進高超聲速飛行器防御體系論證和建設［3］。目前，我國對高超聲速飛行器防御的研究主要集中于防御技術本身，對整個防御體系的整體思考和設計較少，且能力水平還達不到實戰要求。因此，必須適應未來高超防御作戰要求，加快高超聲速飛行器防御體系頂層建設步伐，加強空天防御力量建設和提高防御作戰能力，維護國家安全。

本文從美俄高超防御體系建設發展動態入手，簡要概括了美俄在高超聲速飛行器防御體系建設方面的現狀；接著，著眼未來高超防御作戰需要，從設計頂層合理架構、發展一體協同裝備、探索聯合對抗策略和開展體系評估研究等4 個方面提出了對加速高超聲速飛行器防御體系頂層建設的思考建議，探索提升高超防御作戰能力、維護國家戰略安全的發展道路，對于應對國家空天威脅和維護國家安全穩定具有重大價值和重要意義。

1 高超聲速飛行器防御體系發展現狀

1.1 美國強勢領先

美導彈防御局從2017 年開始著手開發高超聲速飛行器防御體系的頂層架構［3］，并在新版《導彈防御評估》指導下，全面開展整體工作部署。根據近幾年美公開資料以及2020 年美導彈防御局公布的導彈防御體系架構2.0［4］，如圖1 所示，美高超防御體系架構已初見端倪：計劃建設覆蓋地基、空基、天基的傳感器網絡，實現對高超聲速威脅目標的早期發射預警以及飛行全過程的連續跟蹤探測與監視能力；通過一體化的指揮控制作戰管理與通信（command，control and battle management system，C2BMC）系統，實現體系內傳感器與武器平臺之間的指揮控制和信息的互聯互通［4］；綜合運用發射前打擊、發射后動能和非動能攔截等主被動防御手段，確保對助推段、中段（滑翔/巡航段）和末段（下壓攻擊段）實施有效攔截打擊的全面、分層防御體系，形成應對高超聲速導彈和彈道導彈威脅的一體化防御能力。目前，美國正在積極推進高超聲速飛行器防御方案探索、裝備和關鍵技術研發［3］，從預警探測［5］、指揮通信［6］、攔截打擊［7］等多個維度，通過升級和新研等多種方式推動高超聲速防御能力發展［8］，加速落實其高超聲速防御發展戰略，構建美天基、空基、地/海基立體化高超聲速飛行器防御體系，提高面對高超聲速威脅的防御作戰能力。

圖1 美導彈防御體系架構Fig.1 U.S.missile defense architecture

1.2 俄羅斯穩步推進

俄羅斯在高超聲速武器服役與應用實戰方面全球領先，同時在反高超試驗方面取得重大進展，正加速建設可有效抵御對手高超打擊的空天防御體系［9］。俄羅斯目前沒有提出明確的高超聲速飛行器防御體系架構，其防御裝備體系建設的總體思路是通用集成。即在原有空天防御系統的基礎上，通過升級和新研提高裝備通用性，集成對彈道導彈、巡航導彈、飛機以及高超聲速飛行器等多類目標的預警探測、指揮通信和攔截打擊能力，使得單個作戰系統可完成多目標類型、多層次的防御作戰任務［10］。裝備方面，俄羅斯的預警探測系統主要以天基“穹頂”預警衛星系統和地基“沃羅涅日”系列戰略預警雷達為代表，如圖2 所示。同時，俄羅斯也在部署應對高超聲速導彈的可機動式地基目標探測和跟蹤系統，以及研發新型雷達。據不完全資料統計，俄羅斯應對高超的攔截武器系統主要有S-500防空反導系統、S-300V4 型防空導彈系統和A-235 戰略反導系統等，如圖3，4 所示。

圖2 “沃羅涅日”遠程雷達Fig.2 "Voronezh" long-range radar

圖3 S-500 防空反導系統Fig.3 S-500 air defense and missile defense system

圖4 S-300V4 防空導彈系統Fig.4 S-300V4 anti-aircraft missile system

除了美俄在高超防御方面的持續研究和領先發展，以色列、日本、歐盟等其他國家也在通過采取采購部署、研制和升級等手段，采用開展系統試驗和驗證等方式，提升相應的作戰能力，以應對當前和未來的高超威脅［9］。

2 加快高超聲速飛行器防御體系頂層建設步伐

高超聲速飛行器，被認為是未來戰爭中的中堅力量，其性能可滿足未來戰爭要求，能執行全球實時偵察、快速部署、兵力投送和遠程精確打擊［11］等任務。為應對高超威脅，必須加快高超聲速飛行器防御體系建設的步伐。

2.1 設計完備合理可行的頂層防御架構

隨著高超聲速飛行器的快速發展與服役，給現有空天防御體系的預警發現、探測跟蹤、殺傷攔截等提出了新的挑戰［6］。因此，迫切需要從體系需求分析入手，明確體系建設思路，制定體系建設戰略，形成完備合理可行的頂層防御架構，以加速高超防御體系的發展建設和深入研究。

（1）分析體系需求

從戰略研判、威脅分析和作戰需求出發，立足國情軍情和環境特點，研究分析高超防御體系構建需求，持續牽引裝備體系和技術能力模塊化、全譜系發展，形成較完備的高超防御頂層設計框架。

（2）明確建設思路

反高超被認為是對防空、反導體系的重要補充，無論是從裝備角度、作戰流程角度，還是作戰形態都與防空反導作戰有相似相近之處［6］。高超防御體系不應是脫離防空反導體系的獨立存在，而是其重要組成部分。高超防御體系應遵循“頂層合理設計與系統綜合集成”［12］相結合的建設思路，以防空反導體系框架為基礎進行針對性的補充、擴展和延伸。一方面能在現有能力基礎上快速形成制衡，解決能力有無的問題；另一方面相比重建，體系升級更容易實現，解決是否可行的問題。

（3）制定發展戰略

目前，各國高超防御體系發展程度參差不齊，美國遵循循序漸進的模式，以提升預警探測和指揮控制能力為首要發展目標，尤其注重天基能力運用，同時加強攔截打擊能力建設，最終實現多段、分層的防御戰略。我國發展高超防御應在充分分析高超聲速目標特性和研究防御作戰特點的基礎上，結合國家現狀、裝備和技術實際等，形成以體系建設為中心，以天基賦能、全域指控、多域協同、信息主導、智能牽引為特點，以實現全空域、全時域、全流程防御作戰能力為目標的發展戰略。

2.2 發展空天地一體化的協同防御裝備［10］

高超聲速飛行器的出現，戰爭節奏開啟“加速度”，戰場更加多維多變。在前期對防御裝備體系研究的基礎上，提出應重點從全域預警探測、全流程攔截和全要素指揮通信等3 個方面構建和發展空天地一體化的協同防御裝備體系，適應未來高超防御作戰要求。

（1）構建全域預警探測體系

高超聲速飛行器的典型彈道如圖5 所示，主要在20～60 km 的高度飛行，既能在高于飛機的空域上飛行，又能在低于衛星的近地軌道上運行［13］，且飛行路徑復雜、軌跡預測困難。通過在多維傳感器平臺上搭載可見光、紅外、雷達等多源載荷，形成天基監視、空基輔助、臨基補充和地基跟蹤的彈性持久的全域預警探測體系，提升體系整體作戰能力。首先，利用攜帶不同載荷、運行在不同軌道高度的偵察和預警監視衛星，實現對重點（關注）區域的多重覆蓋偵察、全球范圍內空（臨）域威脅預警、探測、識別和跟蹤等，提供準確可靠的預警信息和目指信息，同時實現打擊效果“即時反饋”；適時利用有人機和無人機等移動空基預警節點進行被動探測和主動跟蹤；充分利用在重點臨空區域預先部署的氣球或飛艇［14］，更加及時準確地獲取大量探測數據；重點利用組網部署的大量地基預警雷達，實現高超目標的穩定跟蹤和精確識別，提供準確的目標狀態跟蹤數據和精確的目指信息等。

圖5 高超聲速飛行器典型彈道示意圖Fig.5 Typical trajectory schematic diagram of hypersonic vehicle

（2）構建全流程攔截打擊體系

針對高超目標的低空、高速、隱身等戰技特征，通過采取升級攔截火力、豐富防御方式、新研打擊武器等措施，構建功能完備、方式多樣的全流程攔截打擊體系，確保對高超威脅的攔截殺傷。打破高度限制，升級攔截火力。在填補現有攔截系統對高超目標飛行高度攔截“空檔”的同時，提升攔截速度和打擊精度，增加“一擊即中”、“一擊即毀”的概率。拓寬攔截思路，豐富防御方式。有效利用多樣搭載平臺，靈活使用多款武器系統，綜合運用多種防御方式［15］，對高超目標實施全面打擊，提高攔截毀傷概率。創新技術發展，新研打擊武器。結合防御方式創新與搭載平臺發展，研究相應的武器系統和關鍵技術，提升防御效果，拓寬攔截打擊的可能性、可靠性和多樣性。

（3）構建全要素指揮通信體系

通過構建全域聯通、高效指控和技術賦能的指揮通信體系，筑就了保證整個防御體系高效智能運行的“大腦”和保障體系要素間高速連接通訊的“橋梁”。依托數據傳輸網絡，保證各指控節點、傳感器和射手之間數據與信息傳遞的實時、可靠；集成各傳感器和射手信息形成統一態勢，利用扁平化、分布式、網絡化的指控模式，實現覆蓋陸、海、空、天、電、網等多個作戰域的一體化，快速高效指揮、管理和控制；基于大數據、人工智能等顛覆性技術賦能指控系統，賦予其輔助指揮員決策、智能規劃和快速反應等能力，充分發揮體系作戰效能。

2.3 探索面向體系作戰的聯合防御策略

為應對強敵的戰略威懾和攻擊，提高體系作戰能力，需要加緊高超聲速飛行器防御策略研究，形成面向體系作戰的聯合防御策略。圖6 為高超聲速飛行器防御作戰概念圖。

圖6 高超聲速飛行器防御作戰概念圖Fig.6 Concept map of hypersonic vehicle defense operation

（1）先發制人，以攻代防

高超聲速飛行器具有飛行速度快、機動能力強、突防能力強等攻擊優勢，想要在飛行過程中進行攔截打擊具有一定困難和被動性，對體系的整體作戰能力要求較高。因此，應采取主動積極的防御措施，在對對方關鍵或重要目標進行常態化全方位偵察監視的基礎上，綜合考慮搜集的情報和態勢發展動向，一旦察覺威脅苗頭，則先發制人地將攻擊作為最有效的防御手段［16］，化被動為主動，摧毀或干擾對方的指揮控制樞紐、武器發射平臺、數據通信節點等關鍵要素，達到在對方發射前阻止/阻礙發射或降低發射打擊影響的目的。

（2）全程攔截，全域協同

在對方已經發起高超攻擊后，必須大幅提高陸、海、空、天聯合作戰的效能，實現對高超威脅的全程、多段、分層、多次打擊。依靠陸、海、空、天、電、網等全域范圍內的預警探測系統和攔截打擊系統，實現對飛行器飛行助推段（包含慣性段）、滑翔/巡航段和下壓攻擊段等各階段的協同攔截打擊，實現多段分層、跨域賦能、自主協同的防御作戰。

（3）動定并用，毀癱體系

協同運用破片式/爆破式殺傷、動能碰撞、定向能摧毀等方式直接摧毀殺傷，配合運用干擾、滲透等網電攻擊方式癱瘓其打擊體系，造成“降維降效”打擊，靈活運用陸/海基、空/臨基、天基等多平臺搭載方式，多管齊下破擊高超聲速飛行器作戰體系，降低、減小或消除己方作戰損失和對方作戰效果，達到最優攔截效果。

（4）融合連通，高效指控

將來自各傳感器平臺的信息綜合集成，進行多源數據融合、處理和分析，形成并實時共享統一的作戰態勢；依靠自主化、智能化、網絡化的全域指揮控制系統，實現對作戰資源的高效快速指控和管理；依托無縫互聯的信息傳輸網絡，向各作戰單元提供可靠、彈性、低延遲的軍事數據和通信連接，保證體系內各作戰單元效能的充分發揮。

2.4 開展基于體系效能的防御評估研究

目前，各國對高超聲速飛行器防御體系的研究關注度很高，但還處于探索和論證的初級階段，針對高超防御作戰效能的評估研究基本沒有。開展基于體系效能的防御評估研究，對于引導高超防御體系完善發展、提升體系作戰能力和作戰效能具有重要作用。防御評估研究應注意以下幾點：

（1）加強頂層整體設計

從頂層對評估各階段工作進行整體設計和統一規劃，對體系評估涉及的裝備試驗類型、數量，試驗資源、數據，責任主體及相互關系等進行界定，形成評估總體計劃和應用框架，實現防御評估各階段工作的有序銜接和相互配合，形成“體系評估—效能分析—方案優化”的評估回路。

（2）建立完備流程規范

明確防御評估組織實施流程，有效規范評估內容、評估準則、程序和數據等，構建科學合理的指標體系、指標模型和評估方法體系，使防御評估工作更加規范化、可執行和可延續。

（3）創新評估推演模式

推動實裝與虛擬靶場的基礎設施及系統設施等試驗資源建設，通過實裝試驗與仿真推演數據相融合、實裝與虛擬靶場“平行互聯”、“軟硬結合”［17］等模式，實現對高超防御體系效能的綜合評估與推演，有力支撐未來高超防御體系的建設與發展。

3 結束語

當前，各國高超聲速飛行器防御體系研究仍處于論證和概念發展的初級階段，具有很大不確定性。本文從對國內外高超聲速飛行器防御體系研究與發展現狀的梳理分析入手，著眼未來戰爭需要和高超防御實際，提出了對高超聲速飛行器防御體系建設的幾點思考。隨著技術的飛速創新發展，未來會形成高超防御新的作戰概念和體系設計方案，催生新概念武器裝備和新視角防御策略等，如天基動能、定向能武器研發部署；在多突防方式下和多重約束、條件劣勢下的［18］高超防御策略；從陣地部署、作戰應用、能力需求等多方面探索多傳感器和攔截器協同防御的作戰方案，等等，值得廣大學者進一步研究和關注。