美国“卫兵”反弹道导弹系统

“斯普林特”是美国研制的一种实施低空拦截的导弹，用来在洲际导弹进攻的末端截击再入的弹头。1963年开始研制，从1963年到1972年进行了多次拦截试验，通过实验发现“斯普林特”导弹并不是低空拦截的理想武器，主要存在的问题：加速度低、机动能力差、制导精度不高等。“斯普林特”在“卫兵”防御系统中装备了398发。1975年美国国会决定撤消“卫兵”系统，转入反导技术研究工作。“斯普林特”也未继续生产和装备，其部分技术用于“SDI”计划中。 　　“斯普林特”导弹对付目标为弹道导弹再入大气层的核弹头；作战半径最大48千米，最小32千米；作战高度最大30千米，最小为15千米；杀伤概率为75%；制导方式为无线电指令制导；发射方式为地下井垂直发射；弹长8.2米，弹径1.37米，核战斗部采用高能中子为杀伤机理的核弹头，1000吨TNT，杀伤半径400米，动力装置为二级固体火箭发动机。

在20世纪50年代末，美国陆军开始发展XLIM－90A奈基－宙斯大气层外反弹道导弹武器，虽然该导弹无疑可以在尽可能高的高度拦截洲际弹道导弹，从而尽量减少其热核战斗部对己方的影响，奈基—宙斯就是在奈基Ⅱ上改进以求能达到拦截洲际弹道导弹终点速度的奈基Ⅲ。
“奈基－宙斯”系统研发于1955年。60年代，其第一代系统（“奈基III”系统）进行了全系统综合拦截试验。这是美国导弹防御系统的雏形，它由高空拦截导弹、目标搜索、识别、跟踪雷达、引导雷达、指挥控制中心和数据处理设备等组成，用于保护城市。该系统属预研性型号，由于弹头突防技术的发展，特别是多弹头的出现，它识别真假弹头的能力有限，不具备对付多弹头的能力，因此没有成批生产和部署。

美苏早期反导研究史考
作者：不知火
书报刊名：《世界军事》2010年第4期
　　拦截弹道导弹的想法，最早可追溯到上世纪40年代末的美国，当时德军用世界上第一种弹道导弹——V-2袭击英国，盟军无以应对，美国的研究人员遂生出拦截这种恐怖武器的奢望。但真正将这个想法付诸实践的还是苏联，它于上世纪40年代末开始着手反导研究，并在实现首次载人航天飞行的前一个月，完成了世界第一次反弹道导弹拦截试验。
一半是天使，一半是魔鬼
　　人类的弹道导弹史始于德国的V-2，航天史则始于1957年苏联发射第一颗人造卫星Sputnik，看似一条是毁灭之路，一条是造福之路，然而发射Sputnik所用的火箭其实与V-2的渊源很深，而将核武器部署到地球轨道上的想法更是早在Sputnik发射前就有了。因此，从航天时代一开始，军用与民用，进攻与防御就交错而行。
　　Sputnik发射成功后，美国首先关注的是其运载火箭体现出的洲际导弹水平，可赫鲁晓夫却大肆吹嘘苏联的航天能力，甚至夸口要把核武器部署到太空去。尽管很多美国高级官员和情报专家不相信苏联当时就能做到，但从理论上这并非不可能。对Sputnik，美国中情局并不认为它有什么军事用途，但预计苏联能在1963-1965年拥有的侦察卫星，却将为其提供全新的军事能力。
　　出于本土防御的考虑，弹道导弹防御是上世纪五六十年代美陆军积极关注的热点。而正将防区延伸到太空的美空军除了卫星，更关注的是当时威胁更加直接的“部分轨道轰炸系统”（FOBS），他们最早产生这种担忧是在1962年，当时据信苏联已能用SS-8导弹将13.6吨的有效载荷送入地球轨道，从而可以向地面投掷“非常大威力”的核弹头。
　　这样，卫星、弹道导弹弹头和FOBS就成了当时战略防御的3大目标。
　　其实，三者原理是不同的，卫星是发射后进入地球轨道工作，只有报废后才可能再入大气层；弹头是发射后呈抛物线直接再入，落向目标；FOBS实质上也是一种弹头，一般向约160公里高度的低轨道发射，通过反推火箭减速，只飞经一小段地球轨道。
　　对苏联而言，FOBS的好处在于能通过南极上空绕过四分之三个地球打到西方目标，而不必像普通的洲际导弹那样经过已被严密监视的北极上空。就算经过北极，低伸的弹道也将对手的预警时间从15-30分钟降至3-4分钟。付出的代价只是降低了精度和有效载荷。
　　如果FOBS部署到较高的、能长期保持的轨道，接到指令时再降低轨道打击地面目标，则成为MOBS（多轨道轰炸系统），美国的MX“和平保卫者”和苏联的SS-18洲际导弹改进后都具有这种能力，但双方都有意避开了这一危险的军备竞赛升级。
　　为此，从上世纪50年代开始，美苏一直都在探索高超音速载人空天飞机，不管是否称为“太空战斗机”，其实也是一种可机动的轨道武器系统，可以从太空向对手投掷核武器。
　　可见，由于技术上的相通性，从二战期间德国桑格尔博士的“银鸟”方案开始，天外来客的善恶全在设计者的用意。对于冷战姿态下的国家，天基武器的概念早已深深植根于高层心中，在考虑防御时难免杯弓蛇影，手段上也不惜采用以核武器拦截核武器的极端。也正是由于这种技术上的相通性，近年引起密切关注的“反导”与“反卫”两个话题也暗中交织。
温和的开篇
　　看似温和的是，苏联国防部于1953年最早提出的人类第一种反导系统——“A系统”，采用了能射出1.6万个碳化钨小球的常规战斗部，实际上它也可以使用核战斗部。
　　1960年完成开发的“A系统”庞大而复杂。“多瑙河-2”（北约代号“鸡舍”）远程扇区扫描预警雷达接收天线长150米、最大探测距离1200公里；每秒运算4万次的M-40中央制导系统计算机负责计算目标轨迹；3部RE-2/3（北约代号“鸡蛋”）精确制导雷达相距150公里，以构成三角测量，跟踪距离700公里、误差不超过5米。每部雷达有2个直径分别为5米和15米的天线，分别用于跟踪来袭导弹和发射后的B-1000反导导弹；B-1000反导拦截弹以刚刚完成的S-25（萨姆-1）防空导弹为基础，包括固体推进级和液体燃料的可控第二级，长14.5米，直径1米，最大射程300公里，最大射高2.5万米，最大速度3600公里/小时，采用无线电指令制导，固定阵地倾斜发射，可在25公里以下高度拦截单弹头中程弹道导弹。
　　“A系统”的试验，在哈萨克斯坦的萨雷萨甘试验靶场进行。1960年11月24日，首次对1枚R-5（SS-3）中程导弹进行了成功的雷达测试，远程预警雷达能在1500公里处发现弹道导弹。但1960年的后续5次试验均告失败，1961年刚开始又遇失利，只有3月4日方告首次成功。1枚R-12（SS-4）中程弹道导弹从卡普斯丁亚尔发射140秒后，其在25公里高度以3公里/秒以上速度飞行的弹头被“A系统”击毁，26日又击毁了1枚R-5导弹。
　　虽然“A系统”完成了世界上首次反导拦截，此后还测试了用于拦截弹的红外导引头和核弹头，也曾计划更大规模部署，但毕竟性能有限不够可靠，1961年被采用核弹头的新反导计划代替。
以毒攻毒
　　1958年4月8日，苏共中央要求在莫斯科周围建立反导系统，以对抗美国洲际导弹。1961年7月，在“A系统”基础上完成了第一代战略反导系统A-35“橡皮套鞋”的初步设计。在1964年的新方案中，该系统就考虑采用当量100万吨的核战斗部，利用核爆炸产生的中子破坏敌方弹头，以保万无一失。美陆军1958年1月获准研发的“奈基-宙斯”反导导弹，以及上世纪60年代的改进型“奈基-宙斯”B反导系统，都携带1枚40万吨当量的W50型氢弹。
　　用核爆炸攻击，一方面是因为当时的技术水平还不可能考虑今天的直接撞击杀伤，要拦截高速目标只能如此；另一方面，当时美苏的科学家和决策层，都将核武器视为放之四海皆准的法宝。
　　早在上世纪50年代，加州大学利沃莫无线电实验室的物理学家尼古拉斯•克里斯托弗洛斯就首先提出，如果能在太空人为产生强大的带电粒子，它们就会在地球磁场中运动，这可以摧毁或破坏卫星的电子器件，杀死宇宙飞船的乘员，干扰军用卫星通信，也能破坏反弹道导弹系统。而产生带电粒子所需的能量，可以利用在太空或高层大气进行的核爆炸来产生。
　　为验证这一假说，美国国防部1958年4月批准进行3次高层大气核爆炸实验，代号“阿古斯工程”。8月27日的首次实验中，美空军从“诺登•桑德”号军舰发射了1枚携带2000吨当量核弹头的火箭。一个月前入轨的“探险者”-4卫星的辐射测量仪器，证明了带电粒子的影响。总统科学顾问委员会研究后认为，这一成果可以用于军事航天系统。
　　同一时期，美国原子能委员会代号“玻璃鱼缸”的试验更加疯狂，采用了大威力核弹。1962年7月9日，“雷神”中程导弹从金斯顿岛将代号“大海星”的核弹发射到距地表约400公里的高度。这枚威力比“阿古斯工程”大好几百倍的核弹，引起了一系列未曾料到的后果——瘫痪了1150公里外的夏威夷州供电系统；爆炸产生的电磁脉冲严重破坏了3颗并不处在直线作用距离内的在轨卫星的太阳能电池阵；辐射效应还沿地球磁场扩散，冲击了轨道穿越爆炸区的不少卫星，使之电子器件严重被毁，其余的继续暴露在辐射中，寿命也都降低了。这些卫星中，有2颗是美空军的现役卫星，还有一颗属英美共用。
　　1962年10月25日，美空军又在约100公里高度爆炸了1枚代号“三重大太阳鱼”的核弹，最后一次也是在大约100公里高度进行，代号“石首鱼”。由于这种实验的巨大破坏性，此后美国再未进行类似实验。
　　与此同时，在1961年启动的“奈基-X”反导系统计划中，“斯普林特”低空拦截弹（作战高度32-48公里）和“斯帕坦”高空拦截弹（作战高度550公里），分别采用当量1000吨的W66型增强辐射热核战斗部（即引起大量争议的中子弹）和当量500吨的核战斗部。前者代替了1968年被取消的百万吨级当量核弹头，由地面指令在1500-10000米高度引爆，通过核爆炸和高速中子流攻击目标，后者在高空爆炸时，70％-80％的能量在1/10微秒内就以X射线的形式释放出来，烧毁来袭弹头。
核反导的衰落
　　1962年7月19日，美陆军用“奈基-宙斯”B拦截弹，接近到距1枚从加州范登堡空军基地发射的“阿特拉斯”-D洲际弹道导弹2公里以内，这个距离爆炸的核弹头足以摧毁目标。到1963年底，“奈基-宙斯”B共成功进行了13次拦截实验，其中5月24日的试射中，拦截弹还成功靠近了1颗装有特殊装置的“阿格纳”-B卫星，初步试探了拦截在轨卫星的能力。1963年8月1日，美陆军宣布以“反卫”为目标的505工程具备实战能力。
　　1965年11月，“斯普林特”导弹在白沙靶场开始研制试射，共12次成功、2次部分成功、2次失败，随后，在夸贾林环礁进行了系统和作战试射，有29次成功。其中，1970年12月23日首次成功拦截了一个真实目标——1枚洲际导弹的头锥。1971年3月17日，首次2枚齐射，拦截了1枚“民兵”I弹头，5月7日，又首次拦截了l枚“北极星”潜射弹道导弹。“斯巴达”导弹，则于1968年3月首次试射，1970年8月成功拦截1枚“民兵”弹头。
　　1967年，“奈基-X”计划改为“哨兵”反导计划，2年后又因条约的限制改为只保卫北达科他州大福克斯洲际导弹基地的“卫兵”计划。1969年8月动工的大福克斯反导基地，1975年10月完工，共部署70枚“斯普林特”导弹和30枚“斯巴达”导弹。
　　“卫兵”系统的技术含量不低。“斯普林特”导弹发射后1.2秒第一级就燃尽，第二级点火，加速度达到100G，据说离井时已达超音速，5秒内速度就达到10马赫，整个拦截过程不到15秒。高速带来极端高温，发射后1秒弹头就已烧得发红，空气摩擦使其温度高达3400℃，必须采用复杂的离格涂层散热。如此高速飞行的弹体，周围会形成无线电信号无法穿过的等离子体鞘，但该导弹系统的雷达指令信号依靠高功率（波束宽不到1度，功率至少1兆瓦）仍能传入导弹。1965年试射过7枚的HiBEX计划，也与“斯普林特”类似，为了在不到6100米高度对速度高达3000米/秒的弹头做最后一击，要求四分之一秒内出井，加速过载超过400G。
　　然而该系统的缺点也很明显：雷达系统处理多目标能力弱，不能对付分导式多弹头和拦截机动飞行弹头；拦截高度不够高；机动能力差；不能有效识别和拦截带诱饵的目标；拦截效率低；系统本身抗核袭击的能力低，相控阵雷达在导弹攻击下非常脆弱，雷达被毁，整个系统就形同虚设，拦截弹的核弹头爆炸同样能致盲该雷达系统。美国国会在部署的第二天，就下令停用大福克斯反导基地，1976年2月正式关闭。到1983年，美国已开始转向非核反导手段的开发。
　　苏联的第一代战略反导系统A-35，从1962年正式开始建设。1963年，配套的8座“第聂伯”雷达站开始部署。该雷达可探测从美国本土或挪威海、北海水下发射的导弹，构成了苏联导弹预警网的骨干。1967年3月30日，苏联防空军司令帕维尔•巴蒂茨科伊元帅，在负责国防工业的中央领导人乌斯季诺夫支持下，在防空军内成立了反导和太空防御部队，尤里•沃蒂谢夫任司令员。
　　A-35的核反导同样充满危险，最严重的后果是1962年10月的古巴导弹危机期间，当时美苏双方频频以核武器试验显示战争实力，但并不全部意在进攻，苏联也有意显示其核反导防御能力。10月22日的“K行动”（反导系统验证试验之一），在杰兹卡兹干附近290公里高空爆炸了1枚30万吨当量核弹头，电磁脉冲使570公里的架空电话线上电流高达2500安，引起的火灾烧毁了卡拉干达发电站，破坏了1000公里的浅埋电力线。
　　即使这样，1973年A-35系统建成时，仍只能拦截单弹头弹道导弹，已不能对付采用多弹头的美国导弹，也不能对付诱饵和电子对抗措施，直到1977年5月改进后的A-35M试验定型，苏联反导部队也不算完全形成战斗力。
　　1989年建成的苏联第二种战略反导系统A-135，有了进一步改进，它采用地下井发射，提高了生存力，指控能力大大加强，相控阵雷达具有多个制导通道和对付多目标能力，但仍然采用核战斗部而不是动能战斗部，原因主要是制导精度不够、目标识别困难，还要考虑到杀伤能力。
　　更要命的是，A-135系统设想的目标是对付6-8枚洲际弹道导弹，只具有象征意义。数十座大型雷达站和大量卫星支持的反导系统，只能保卫莫斯科半径150公里范围，可以说效能极低。该系统对弹道导弹只进行末段的双层拦截，不能进行中段拦截，采用指令制导而不是寻的制导。1991年苏联解体后，A-135由于缺乏维护，整个系统建成后只进行过有限的几次试射。庞大的地面预警雷达分散在独联体各国，由于设备老化，预警卫星水平落后，故障频繁。
　　今天看来，早期的战略反导堪称鲁莽，可谓以毒攻毒毒更毒。

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不错的科普知识

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楼主加油

斯普林特就是短跑

ck7543 发表于 2011-4-14 21:25


    The Sprint accelerated at 100 g, reaching a speed of Mach 10 in 5 seconds.