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本帖最后由 晨枫 于 2021-11-7 23:05 编辑
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中国在高超音速导弹方面领先，但科技不是巫术，假以时日，其他国家也会赶上来的。中国也会面临高超音速导弹的防御问题，只是眼下高超音速导弹防御压力最大的是美国。
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) v* j2 M4 \* @. a$ p' C高超音速比超音速快得多，但有比弹道导弹慢。高超音速最大的特点是：飞得更快的没法机动，机动性更好的不可能飞到那么快。这个独特的空隙使得高超音速导弹的防御很难。' V8 K, }0 Q) O; L+ n5 q' A
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导弹防御有两个关键：$ u( D8 T% W2 N+ O \/ s8 I
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1、 探测
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% X; B- Y* H; w由于高超音速导弹的弹道比弹道导弹低，地球曲率使得陆基远程雷达的探测盲区增大，等到截获的时候，导弹已经很近了，拦截窗口太小。预警机可以增加探测距离，但最重要的还是空间预警。! K- w" w* c/ k! Z! O
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在弹道导弹时代，空间预警卫星以红外探测为主，捕捉导弹发射时巨大的尾焰特征，并以此推断初始弹道、判明弹着点。导弹一旦进入惯性飞行，红外预警卫星就失去跟踪能力了。接下来就要靠陆基预警雷达及早捕获了。
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& v: q# \" e8 }4 i/ _这个预警模式在高超音速时代不管用了。高超音速导弹有助推-滑翔弹和巡航弹两种，助推-滑翔弹的发射方式和弹道导弹相同，也产生巨大尾焰。不过一旦进入滑翔，就偏离抛物线弹道了，依据初始弹道的弹道推算就完全失效了。事实上，高超音速导弹甚至可能在大气层内就转入水平推进，然后直接起滑，降低再入-拉起的弹体过载和过热问题，也便于向滑翔顺利过渡，代价是速度和射程要降低一点，热管理问题也更大，因为大气层内累计高超音速飞行时间更长。- M0 O8 d5 t' u; M" P$ @# A9 r
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高超音速飞行是产生高热的。在理论上，传统红外预警卫星可以捕捉飞行中的炽热导弹，东乌马航17事件后，美国提供的防空导弹发射和飞行热像就是SBIRS导弹预警卫星上来的。这是新一代导弹预警卫星，红外灵敏度大大提高，但还是为导弹预警而设计的。( A( o3 G+ r; A: o5 E
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导弹尾焰的温度高，非常明亮，而且巨大，很容易捕获。这也意味着SBIRS的灵敏度只要能捕获这么大的尾焰就够用了，降低的灵敏度可以换来更大的视场和更大范围的监视。地球表面说大不大，说小也不小，只凝视几个主要发射场已经不够用了。/ D% M- x0 T3 K3 I
& s0 [! x: h( |2 }0 ~高超弹的红外特征虽然大，但在飞行中，还是没有导弹发射尾焰那么大。靠现有的导弹预警卫星是捕捉不到的。提高灵敏度是可能的，但需要缩小视场，有限的几颗卫星还要广域预警，那就做不到了。在进一步提高灵敏度的同时保持视场，在理论上是做得到的，但还有一个分辨率的问题。这些都是高轨道卫星。0 V) t* b. R4 F" G6 ?, b% M
5 t$ `" j2 I, p; ]5 n9 f ?但小卫星已经发展起来了。SAR雷达小卫星的公开分辨率达到0.5米，重量只有100公斤级，可以在近地轨道上撒豆成兵。SAR雷达是不能用于导弹预警的，这是用反复对固定目标从多角度扫描以提高分辨率的方法，在原理上就不可能跟踪快速目标。但低轨道雷达预警卫星确实是美国空军正在预研的项目。3 I+ ~+ u2 m7 U4 a
) T7 G i _$ N) \% V在低轨道上，雷达和红外都是选项，关键是要与地面动目标显示（GMTI）结合起来。从地面往空间看，除了目标，都是虚空；从卫星上往下看，不仅有目标，还有结结实实的大地、海洋、山峦、城镇。好处是，那些都是固定不动的。如果把紧接着相邻的两幅图像相减，固定的物体就隐去了，运动的目标就显示出来了，这就是地面动目标显示，最早在预警机上使用。2 F+ j$ y8 m0 P$ t' g5 R, m
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真实实现起来没有那么简单。飞机和卫星本身也在移动，两幅图像里理论上不动的大地、建筑等会有所移动，增加地物移动的容差则降低了对真实移动目标的分辨率，不过目标速度足够快的话，这点容差还是不影响探测。要是与高精度地貌数据库结合起来，可以实时补偿，恢复分辨率。在这里，高超音速的速度反而成了暴露行踪的敌人。# Y6 ^- \* X. I N; W
6 [. n# C3 S6 C航天科技已经使得小卫星群成为可能。马斯克能打上千颗小卫星，组成星链，美国空军也能做到。在180-200公里的极低轨道可以用较小的传感器就达到很高的分辨率，但卫星本身的移动使得GMTI反而降低分辨率。在500公里的低轨道上，可以减少卫星的数量，但传感器需要加大。不管技术如何进步，对于传感器来说，尺寸为王。然后在星上实现GMTI，把监测数据通过中继卫星发回地面站，是可以做到全球监控的。
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; G, u! q' |8 z- L' u4 n" s. s. h n如果数据处理足够快，可以把GMTI的速度下限降低，连飞机也一起探测。不管隐身飞机多隐身，在地球背景下，一个黑洞反而是显眼的。要实时地与地球背景的反射特征相同或者透明，还是做不到。
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W2 G" T, \8 ^3 Y% u1 W探测问题解决了，还是需要解决拦截问题。探测问题解决了，还是需要解决拦截问题。要说明的是：高超弹有“等离子鞘体”围护，和飞船再入是的黑障在本质上是一样的东西。黑障可以完全屏蔽无线电通信和雷达跟踪，实际上也屏蔽激光，因为光波在本质上还是电磁波，只是波长短。所以即使激光武器的功率、大气层耗散等问题都解决了，等离子体的穿透可能还是问题。激光武器反高超弹也靠不住。就现在来看，还是要靠动能的反高超弹。& K# L2 {* r* c$ t1 O
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现有反导弹能拦截速度更高的弹道导弹，S500号称能来接射程3500-4000公里、飞行速度5000-7000米/秒的弹道导弹，但这都是基于逆弹道原理的，在对敌人弹道导弹的飞行弹道精确计算的基础上，逆弹道而行，本身的机动性只是用于补偿探测和计算误差，这才能实现相对可靠的拦截。这对拦截没有固定弹道的高超弹是不管用的。所以美国萨德和俄罗斯S500能拦截高超弹都是在夸口。
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防空导弹拦截来袭导弹的关键在于速度和机动性都要比目标更高。乌龟抓乌龟是永远抓不住的，兔子抓乌龟才行。问题是，高超弹处于“比它快的打不上、打得上的没它快”的独特空挡，而高超音速飞行本身又是极限技术，很难做到比高超弹更快、机动性更强的拦截器。怎么办？
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' f2 t; ^; s- l! Y/ J2 T或许需要另辟思路，从比高超弹更快、机动性更好的路线分段走。 \9 Q' G5 b4 V @0 \' D" V
1 c% v+ x1 D1 y, B# C: ?1 e' n: K2 S( m$ ~首先，需要在很长的距离上达到很高的速度，不能及时赶到需要拦截的高超弹之前是没用的。高超弹瞬息之间就能飞好远，所以反导弹的射程也需要特别大，遍地开花地设置点防空的反导弹是不现实的。
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. s! Y4 d* b2 c9 ?高超弹在速度和机动性方面都达到极限，反高超弹要达到更高的速度和机动性非常艰难，如果不是彻底不可能的话。但快出飞出大气层，在大气层外加速的技术是现成的。只要不怕很高的燃料消耗代价，在大气层外机动飞行也是可能的。反高超弹有希望在大气层外抢先达到有利拦截位置，然后再入为滑翔弹，这是比一味追赶或者逆弹道更加有希望的路线，因为高超弹没有弹道可以逆循，在大气层内追赶更是追不上。9 [- R8 Q8 @- T. y
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弹道导弹飞出大气层后，一般就转入惯性的弹道飞行了。作为反高超弹，不应该转入以最大射程为目的的高抛弹道，而是应该转入以最快到达目标区的压低弹道，并根据预警和指挥系统的引导，机动到达指定的再入位置，利用刚开始滑翔的速度和能量优势，截获目标高超弹。, v( j+ d/ U6 ?# Z, w
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这样的方式用于拦截助推-滑翔弹和巡航弹都可以。助推-滑翔弹的起滑速度高，但在长途滑翔后，速度、高度和动能都有明显损失。巡航弹的速度和高度比助推-滑翔弹更低，优点是发动机利用空气中的氧，能量效率高，能以较小的重量和足够高的速度达到较大的射程。反高超弹在进入拦截阶段时，还在再入初期，速度和动能都很高，有利于在与目标高超弹技术水平相当的情况下，依然能成功地追击和拦截。
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, ^- Z2 S0 m: g5 I4 m这只是个猜想，会成为现实吗？不知道。但真是看不出来高超弹还能用别的办法拦截，“比它快的打不上、打得上的没它快”，这真是难以逾越的难关。3 g! y, V4 \ y5 q+ V
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发表于 2021-11-8 11:47:44
