原创翻译！助推段特征(10.20一楼补完）

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http://bbs.cjdby.net/viewthread.php?tid=700067&extra=page%3D1


在对洲际弹道导弹（ICBM）的拦截作战中，相对于在弹道后段拦截再入载具（RV），拦截助推段的导弹效果更佳，但也不乏问题。与再入载具相比，导弹的火箭发动机数量较少，且一般更容易遭到破坏或摧毁。诱饵火箭必须具备和洲际弹道导弹相同的巨大热信号特征，这使得这一进攻性战术仅仅适用于某些特定情况。而助推段拦截的问题在于，助推段是整个导弹飞行过程的最初阶段，时长仅数分钟，因此对助推段导弹的探测和拦截都必须在敌方领土上空，从外层空间进行。

图2.1所示为一种假想的未来苏联洲际弹道导弹的一般弹道轨迹，为便于举例说明，其中借用了美国MX“和平保卫者”导弹的助推段弹道。蒸汽发生器产生的压力将导弹从发射筒中弹射而出。导弹出筒后，第一级火箭发动机随即点燃。第一级燃烧时间约55秒，在约22千米的高度上燃尽。第二级同样燃烧约55秒，在约82千米高度燃尽。第三级燃烧约60秒，将导弹推进至约200千米高度，即地球环绕卫星的最低轨道高度。

当3分钟的助推段结束，第三级火箭分离时，导弹剩下的部分还包括后助推载具（PBV），或弹头母舱及其运载的10具再入载具。此时，弹头母舱和再入载具正以自由落体弹道飞向美国。即使它们遭到破坏或摧毁，其残骸仍会重入美国上空的大气层。第三级火箭最后几秒的燃烧，对赋予导弹载荷飞抵美国所需的速度至关重要，所以只需在火箭燃尽之前进行助推段拦截，就能使战斗部提早坠落。

在火箭燃尽后的约500秒期间——差不多直至导弹达到弹道最高点时——弹头母舱启动推进器，对弹道进行微调。每次调整后，弹头母舱都会释放一具再入载具。分导式多弹头再入载具（MIRV）在不同的弹道上被释放而出，飞向各自的目标。导弹还会在这一过程中使用诱饵和其它突防手段。

随着弹头母舱释放出再入载具，其本身的目标价值随之降低。若能较早将其摧毁，效果是显而易见的：尚未释放的再入载具仍会飞抵美国，但将偏离其预定目标。但如果导弹的目标是城市，那么相对较小的误差可能也就无关紧要。由于弹头母舱的推进器体积较小，且为间歇工作，追踪弹头母舱并进行拦截所需的传感器，与追踪火箭发动机进行助推段拦截所需不同。并且，和火箭发动机相比，体积较小的弹头母舱（或至少其关键部分）更容易抵御定向束能武器。基于以上原因，弹头母舱拦截的价值极不明确，在弹道导弹防御系统（BMD）研究中属于冷门项目。

在经过弹道最高点，即自由落体弹道中速度最慢的一点后，再入载具和空弹头母舱加速落向地面。再入载具比火箭发动机更能抵御定向束能武器的攻击，且可能有大量诱饵伴之而来。当再入载具和弹头母舱进入约100公里高度的高层大气，即弹头落地两分钟多前时，它们开始发生气动加热，重量较轻者速度减慢。当到达50公里以下高度，即弹头落地不到1分钟前时，再入载具和弹头母舱急剧减速，后者随即解体。此时，再入载具挟带着火光，以与地平线呈23°的角度冲向目标。

导弹可以牺牲载荷为代价，实现变轨。高抛弹道飞行时间较长，但再入速度较快，而低伸弹道可在弹道后段使拦截方传感器无法得到理想视角。

从助推段拦截的角度而言，最重要的弹道变化当然在于助推段弹道轨迹的变化。诸如MX之类的导弹在设计之初，并未考虑助推段反拦截的问题，而后相应的改进导致其助推段时间很长。但我们还是可以通过缩短助推段时间，缩小助推段拦截武器的拦截窗口，以及使助推段在大气层内完成，使得定向束能武器无法聚焦能量，而不明显减少导弹载荷或增大导弹体积。固体火箭发动机特别容易采用快速燃烧技术。而如苏联SS-18、SS-19等导弹的液体火箭发动机燃烧速度较慢，燃尽高度较高。MX导弹的火箭发动机在经过3分钟的助推段后即在200千米高度燃尽，而SS-18导弹需5分钟后才能在300-400公里高度燃尽。据报道，下一代苏联洲际弹道导弹将采用固体推进器。

国防部研究显示，与MX导弹尺寸相当的火箭发动机可通过减少25%载荷，做到在不到1分钟的时间内，在仅80-90千米的高度燃尽，这一高度正处在可感大气之内。在90千米高度，对于释放高精度的再入载具，或使用轻质诱饵和其他突防手段而言，大气依然过于稠密：这些措施需要在90-110千米高度，额外进行10-15秒的精确运行。如果进攻方要用部分导弹进行精确打击，而又担心在那额外几秒的高空运行阶段遭到拦截，那么先释放一到两具再入载具，或采用一系列“微型弹头母舱”，一次全部释放，而非把所有再入载具集中放置在一个母舱内，不失为良策。每个微型弹头母舱都配备有简易制导系统，其性能只需使再入载具从上升段燃尽点到达110千米高度即可。传统导弹在90千米高度呈现为单个大目标，而这样的导弹能够变成多个小目标，更加难以拦截。

在总统战略力量委员会（斯考克罗夫特委员会）的支持下，美国军方正在开发“侏儒”导弹。该弹重量仅为MX导弹的15-25%，携带一个战斗部。“侏儒”导弹的战斗部和弹头母舱整合在一个强化结构之中。表2.1所示，为“侏儒”导弹各衍生型号用以对抗助推段拦截的设计特点。其中的快速燃烧型能在50秒的助推段之后，在80千米高度燃尽。若增加10%重量，该型弹还可装载大量突防设备。低弹道型则在火箭燃尽前始终在大气层内飞行，以防止定向束能武器的攻击。而加固型导弹的火箭发动机表面每一平方厘米，都覆盖有一克烧蚀材料或其它屏蔽材料（但若助推段拦截系统在导弹发射后约一分钟内仍未进行拦截，那么第一级火箭可能不需要加固）。据估算，军方若采购该型弹，头1000枚的单价将达1000-1500万美元，而后则将大大降低。这样的成本将比MX导弹高二至三倍。

现在苏联拥有约1400枚洲际弹道导弹，其中三分之二以上为分导式多弹头导弹，但多数采用燃烧缓慢的液体燃料推进器。美国拥有约1000枚采用快速燃烧固体燃料推进器的“民兵”导弹，其中约半数为分导式多弹头导弹。双方在1980年代都在增加部署固体燃料导弹。

进攻方导弹的地理分布情况，对天基助推段拦截也至关重要。如果进攻方的导弹发射井集中部署在单一区域内，则所需的导弹预警卫星数量就会相应增加，反之则减少。（但从另一个角度而言，导弹发射井过分集中，将使卫星更容易选择合适轨道，对该地区保持监视。）苏联最大的洲际弹道导弹——SS-18，在广阔的苏联国土上分为6个区域分散部署，每个区域约50枚。美国“民兵”导弹部署在6个区域内，每个区域约150枚。图2.3、2.4所示为双方导弹发射井的地理分布情况。

设想中未来的美国的弹道导弹防御系统，所面对的应是苏联未来将部署的或可能研制装备的新式导弹，而非现有导弹。随着老式导弹的自然退役和新式导弹的部署，未来的苏联导弹武库将焕然一新。并且，一旦苏联对美国导弹防御系统的部署有所了解，也可能采取新的应对部署，但其未来远期部署计划尚难以预料。有一项相关研究，对未来15-20年苏联洲际弹道导弹部署做出了一个较为合理的基本估算：届时苏联导弹数量将与现在相当，但其火箭发动机的燃烧性能，将接近美国MX导弹的固体燃料推进器。这份报告显示了设想中的美国导弹防御系统，将在哪些方面及因何而受到敌方的影响。除了火箭平均燃烧时间更短外，未来的苏联洲际弹道导弹将数量更多，部署更集中，较少使用分导式多弹头，采取反拦截加固措施，等等。

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在对洲际弹道导弹（ICBM）的拦截作战中，相对于在弹道后段拦截再入载具（RV），拦截助推段的导弹效果更佳，但也不乏问题。与再入载具相比，导弹的火箭发动机数量较少，且一般更容易遭到破坏或摧毁。诱饵火箭必须具备和洲际弹道导弹相同的巨大热信号特征，这使得这一进攻性战术仅仅适用于某些特定情况。而助推段拦截的问题在于，助推段是整个导弹飞行过程的最初阶段，时长仅数分钟，因此对助推段导弹的探测和拦截都必须在敌方领土上空，从外层空间进行。

图2.1所示为一种假想的未来苏联洲际弹道导弹的一般弹道轨迹，为便于举例说明，其中借用了美国MX“和平保卫者”导弹的助推段弹道。蒸汽发生器产生的压力将导弹从发射筒中弹射而出。导弹出筒后，第一级火箭发动机随即点燃。第一级燃烧时间约55秒，在约22千米的高度上燃尽。第二级同样燃烧约55秒，在约82千米高度燃尽。第三级燃烧约60秒，将导弹推进至约200千米高度，即地球环绕卫星的最低轨道高度。

当3分钟的助推段结束，第三级火箭分离时，导弹剩下的部分还包括后助推载具（PBV），或弹头母舱及其运载的10具再入载具。此时，弹头母舱和再入载具正以自由落体弹道飞向美国。即使它们遭到破坏或摧毁，其残骸仍会重入美国上空的大气层。第三级火箭最后几秒的燃烧，对赋予导弹载荷飞抵美国所需的速度至关重要，所以只需在火箭燃尽之前进行助推段拦截，就能使战斗部提早坠落。

在火箭燃尽后的约500秒期间——差不多直至导弹达到弹道最高点时——弹头母舱启动推进器，对弹道进行微调。每次调整后，弹头母舱都会释放一具再入载具。分导式多弹头再入载具（MIRV）在不同的弹道上被释放而出，飞向各自的目标。导弹还会在这一过程中使用诱饵和其它突防手段。

随着弹头母舱释放出再入载具，其本身的目标价值随之降低。若能较早将其摧毁，效果是显而易见的：尚未释放的再入载具仍会飞抵美国，但将偏离其预定目标。但如果导弹的目标是城市，那么相对较小的误差可能也就无关紧要。由于弹头母舱的推进器体积较小，且为间歇工作，追踪弹头母舱并进行拦截所需的传感器，与追踪火箭发动机进行助推段拦截所需不同。并且，和火箭发动机相比，体积较小的弹头母舱（或至少其关键部分）更容易抵御定向束能武器。基于以上原因，弹头母舱拦截的价值极不明确，在弹道导弹防御系统（BMD）研究中属于冷门项目。

在经过弹道最高点，即自由落体弹道中速度最慢的一点后，再入载具和空弹头母舱加速落向地面。再入载具比火箭发动机更能抵御定向束能武器的攻击，且可能有大量诱饵伴之而来。当再入载具和弹头母舱进入约100公里高度的高层大气，即弹头落地两分钟多前时，它们开始发生气动加热，重量较轻者速度减慢。当到达50公里以下高度，即弹头落地不到1分钟前时，再入载具和弹头母舱急剧减速，后者随即解体。此时，再入载具挟带着火光，以与地平线呈23°的角度冲向目标。

导弹可以牺牲载荷为代价，实现变轨。高抛弹道飞行时间较长，但再入速度较快，而低伸弹道可在弹道后段使拦截方传感器无法得到理想视角。

从助推段拦截的角度而言，最重要的弹道变化当然在于助推段弹道轨迹的变化。诸如MX之类的导弹在设计之初，并未考虑助推段反拦截的问题，而后相应的改进导致其助推段时间很长。但我们还是可以通过缩短助推段时间，缩小助推段拦截武器的拦截窗口，以及使助推段在大气层内完成，使得定向束能武器无法聚焦能量，而不明显减少导弹载荷或增大导弹体积。固体火箭发动机特别容易采用快速燃烧技术。而如苏联SS-18、SS-19等导弹的液体火箭发动机燃烧速度较慢，燃尽高度较高。MX导弹的火箭发动机在经过3分钟的助推段后即在200千米高度燃尽，而SS-18导弹需5分钟后才能在300-400公里高度燃尽。据报道，下一代苏联洲际弹道导弹将采用固体推进器。

国防部研究显示，与MX导弹尺寸相当的火箭发动机可通过减少25%载荷，做到在不到1分钟的时间内，在仅80-90千米的高度燃尽，这一高度正处在可感大气之内。在90千米高度，对于释放高精度的再入载具，或使用轻质诱饵和其他突防手段而言，大气依然过于稠密：这些措施需要在90-110千米高度，额外进行10-15秒的精确运行。如果进攻方要用部分导弹进行精确打击，而又担心在那额外几秒的高空运行阶段遭到拦截，那么先释放一到两具再入载具，或采用一系列“微型弹头母舱”，一次全部释放，而非把所有再入载具集中放置在一个母舱内，不失为良策。每个微型弹头母舱都配备有简易制导系统，其性能只需使再入载具从上升段燃尽点到达110千米高度即可。传统导弹在90千米高度呈现为单个大目标，而这样的导弹能够变成多个小目标，更加难以拦截。

在总统战略力量委员会（斯考克罗夫特委员会）的支持下，美国军方正在开发“侏儒”导弹。该弹重量仅为MX导弹的15-25%，携带一个战斗部。“侏儒”导弹的战斗部和弹头母舱整合在一个强化结构之中。表2.1所示，为“侏儒”导弹各衍生型号用以对抗助推段拦截的设计特点。其中的快速燃烧型能在50秒的助推段之后，在80千米高度燃尽。若增加10%重量，该型弹还可装载大量突防设备。低弹道型则在火箭燃尽前始终在大气层内飞行，以防止定向束能武器的攻击。而加固型导弹的火箭发动机表面每一平方厘米，都覆盖有一克烧蚀材料或其它屏蔽材料（但若助推段拦截系统在导弹发射后约一分钟内仍未进行拦截，那么第一级火箭可能不需要加固）。据估算，军方若采购该型弹，头1000枚的单价将达1000-1500万美元，而后则将大大降低。这样的成本将比MX导弹高二至三倍。

现在苏联拥有约1400枚洲际弹道导弹，其中三分之二以上为分导式多弹头导弹，但多数采用燃烧缓慢的液体燃料推进器。美国拥有约1000枚采用快速燃烧固体燃料推进器的“民兵”导弹，其中约半数为分导式多弹头导弹。双方在1980年代都在增加部署固体燃料导弹。

进攻方导弹的地理分布情况，对天基助推段拦截也至关重要。如果进攻方的导弹发射井集中部署在单一区域内，则所需的导弹预警卫星数量就会相应增加，反之则减少。（但从另一个角度而言，导弹发射井过分集中，将使卫星更容易选择合适轨道，对该地区保持监视。）苏联最大的洲际弹道导弹——SS-18，在广阔的苏联国土上分为6个区域分散部署，每个区域约50枚。美国“民兵”导弹部署在6个区域内，每个区域约150枚。图2.3、2.4所示为双方导弹发射井的地理分布情况。

设想中未来的美国的弹道导弹防御系统，所面对的应是苏联未来将部署的或可能研制装备的新式导弹，而非现有导弹。随着老式导弹的自然退役和新式导弹的部署，未来的苏联导弹武库将焕然一新。并且，一旦苏联对美国导弹防御系统的部署有所了解，也可能采取新的应对部署，但其未来远期部署计划尚难以预料。有一项相关研究，对未来15-20年苏联洲际弹道导弹部署做出了一个较为合理的基本估算：届时苏联导弹数量将与现在相当，但其火箭发动机的燃烧性能，将接近美国MX导弹的固体燃料推进器。这份报告显示了设想中的美国导弹防御系统，将在哪些方面及因何而受到敌方的影响。除了火箭平均燃烧时间更短外，未来的苏联洲际弹道导弹将数量更多，部署更集中，较少使用分导式多弹头，采取反拦截加固措施，等等。