空基助推段反TBM作战特点分析

李大喜,张　强,李小喜,李　鹏,唐　源

(1. 空军工程大学防空反导学院，陕西西安　710051；2.装备学院，北京　101416；3. 93811部队，四川成都　610000； 4.93801部队，陕西咸阳　712200)



工程与应用

空基助推段反TBM作战特点分析

李大喜1,张强1,李小喜2,李鹏3,唐源4

(1. 空军工程大学防空反导学院，陕西西安710051；2.装备学院，北京101416；3. 93811部队，四川成都610000； 4.93801部队，陕西咸阳712200)

空基反导作为助推段拦截的重要手段是未来反导发展的趋势，首先，在分析战术弹道导弹(Tactical Ballistic Missile TBM)助推段弹道特点的基础上，从助推段拦截优势、空基平台作战优势和反导经济性优势三方面定性分析了空基助推段反导的优势；又从拦截作战条件、反导体系支撑、空基平台和拦截弹作战使用限制四方面定性分析了其劣势。分析空基助推段反导拦截的优劣势对研究助推段反导的可行性研究有着重要意义。

空基反导；战术弹道导弹(TBM)；助推段拦截；作战效能

E816

A

1673-5692(2016)02-151-07

0　引　言

纵观当前的全球趋势，弹道导弹的作战使用正变得越来越灵活，无论是在机动性、生存能力、突防能力、可靠性、精度和射程上都有了极大的提高。弹道导弹的远程精确打击能力是在冲突中获取军事优势的重要资源，而且这些能力在相对和平的时期也能发挥巨大的效用。

过去，我国面临的弹道导弹威胁主要来自前苏联和美国；时至今日，随着弹道导弹武器及技术的不断扩散，我国周边多数国家和地区都在积极研制和大量装备弹道导弹[1]。因此，我国面临的弹道导弹威胁从质和量上来看都在增长，而且在未来10年不断加剧的趋势显著，尤其是印度和中国台湾地区TBM的发展引人注目，日本虽未装备但却拥有先进的弹道导弹技术，这些对我国空天安全构成了现实而紧迫的威胁[2]。

1　空基反导系统作战能力分析

弹道式导弹的弹道分为主动段(ok)和被动段(kc)，而被动段又可分为自由段(ke)和再入段(ec)。根据TBM弹道的划分，反导拦截可以分以下三段四层进行防御[3]：第一层，助推段拦截；第二层，中段拦截；第三层，末段高层拦截；第四层，末段低层拦截。空基反导是采用空基平台的助推段反导拦截。

1.1空基反导作战概念

如图1所示为基于X-47B平台的空基反导作战概念示意图[4]。由天基、临近空间、地基预警系统组成的导弹预警网为X-47B平台提供弹道导弹发射所需的预警及弹道跟踪信息，临近空间平台还可以为空基拦截弹提供中继制导信息。

图1　基于X-47B空基反导作战示意图

一般射程5000 km的弹道导弹助推飞行时间约200 s，高度约200 km。假设X-47B在弹道导弹发动机点火50～70 s后发射拦截弹，拦截弹平均速度为4 km/s。当拦截弹向拦截点飞行400 km时，弹道导弹向同一点飞行约200 km。此时，弹道导弹飞离其发射点约300 km(高度约200 km)。这样，空基反导的拦截距离约550 km，如拦截弹速度能达到5 km/s，则拦截距离将扩大近700 km。

1.2典型反导系统作战能力对比

从目前反导武器装备体系的发展来看，部署最广泛、技术最成熟的是末段低层反导系统，主要有美军现役的PAC-3、俄罗斯的C-400和C-300-2等，其特点是兼顾防空和一定的末段反导能力。末段高层反导系统是各军事强国正在积极研制和部署的反导武器，主要有美军的THAAD、以色列的“箭-2”等。中段反导系统目前处于试验和部署阶段，主要有美军的陆基中段反导系统GMD和海基中段反导系统“标准-3”。助推段反导系统的目前尚未有成型的装备部署，美军在助推段反导的研究上遥遥领先，且多是采用空基平台，主要有ABL、NCADE、ALHTK等。如表1所示给出了典型反导系统作战能力的对比[4]。

2　空基助推段反导的优势分析

空基助推段反TBM的优势可以从助推段的拦截优势、空基平台的作战优势和拦截经济性优势三个方面进行分析。

2.1助推段拦截优势[5]

助推段拦截优势体现在TBM目标特性、拦截作战效果和反导防御体系优势三方面。

2.1.1TBM目标特性优势

易于探测和预警。TBM在助推段飞行中，火箭发动机尾焰红外特征明显，且弹头与弹体尚未分离，

表1　典型反导系统作战能力对比

以天基红外导弹预警系统(SBIRS, Space Based Infrared System)为例[5]，可在TBM上升到15～18km时探测到其发动机尾焰的红外图像，且具有良好的分辨力，因此十分利于对TBM目标的探测和预警。

易于识别和跟踪。相对于弹头的再入速度，TBM在助推段飞行速度较慢，且TBM助推段弹道相对固定，难以进行机动变轨和释放干扰及诱饵假目标等突防措施，因此易于对TBM目标进行识别和跟踪；同时，拦截弹可采用预测命中点的指令中制导方式，可以有效的节省燃料增加射程。

易于拦截和摧毁。助推段反导可将携带多弹头及诱饵的TBM一网打尽，避免了中末段拦截面临的TBM机动变轨等突防手段的带来的拦截难题；助推段时TBM燃料尚未用尽，同时弹体因处于加速状态而承受气动压力，较为脆弱，容易因外部打击而破损、断裂甚至解体。

2.1.2拦截作战效果

更高的作战效能。从反导作战效能上看，直接打击敌弹道导弹发射阵地作战效能最高，其次是助推段拦截，再次是中段拦截，最后是末段拦截。发展助推段反导装备，可以建立更加完善的弹道导弹防御体系，作为分层拦截的第一层，即使在拦截失败，还可为中段和末段反导系统提供更多的预警时间和更精确的目标数据，提升反导体系作战效能。

更好的拦截效果。拦截刚刚发射的TBM，是在敌方领空消灭来袭导弹，拦截成功后，导弹残骸和战斗部(包括其可能携带的核、生、化弹头)都将落在敌国境内，不会给己方带来任何附带损伤。而对于携带特殊弹头(例如电磁脉冲弹头)的TBM，只有在助推段对其实施拦截才是最有效、甚至是唯一的防御手段。

2.1.3反导防御优势

对敌方的威慑。德国军事家克劳塞维茨曾经说过“进攻是最好的防守”，空基反导将反导作战由“防守”变为“进攻”，这种“攻式防御”策略，将对敌方弹道导弹的使用信心和决心造成巨大威慑。也会给敌方弹道导弹发展规划造成较大影响。

对反导体系的完善和强化。现有反导体系中装备最广泛的末段低层反导武器只能拦截射程1200 km以下的目标，其反导效能不高。发展助推段反导能力，是扩大反导防御纵深，建立一体化全程全段分层导弹防御体系中重要的一环，可以大大提高整个国家导弹防御系统的综合作战效能和整体拦截概率，助推段反导也是未来导弹防御系统的发展趋势[5]。

2.2空基平台作战优势[4]

2.2.1前置反导优势

空基发射——“高”的优势。空基平台的飞行高度和速度可为拦截弹提供更高的发射高度和初速度，凭借这一助力，拦截弹可以摆脱最耗能量的大气层稠密区，使得拦截弹相比地面发射最大速度和射程增加一倍左右。

抵近拦截——“近”的优势。空基平台可为助推段拦截提供前置部署的机动发射平台，其作战可根据TBM的部署和发射预警情况机动实施，为预警探测载荷和拦截弹提供更加接近TBM目标的优势，这样利用空基平台实现对助推段TBM目标的精确探测和跟踪，并可制导拦截弹摧毁目标。

防御范围——“广”的优势。不同于中段和末段的被动“点”防御模式，由保卫目标来决定反导平台的部署，空基助推段拦截是一种主动的“面”防御模式，是由拦截目标来决定反导平台的部署。空基反导可以在较小的拦截窗口内实现大区域的反导防御，能压制敌整个导弹发射区域，这是末段和中段防御系统所望尘莫及的。

2.2.2平台性能优势

机动能力——“快”的优势。空基平台的快速到达和高机动能力，可随时根据TBM的发射地点和发射时间的变化，快速抵达战场，进行机动防御，并在拦截成功后，迅速抵达下一战场实施拦截，实现对多TBM目标有效拦截。

载荷能力——“多”的优势。空基平台可为助推段拦截提供一个搭载各种拦截载荷，从实现对TBM的预警探测，到精确跟踪制导和拦截，最后到拦截效果评估的全要素的反导平台。

隐身无人作战——“静”的优势。采用隐身无人机作为空基平台，一是利用隐身能力可以避免对制空权的过度依赖，为拦截提供更接近TBM发射点的作战优势；二是利用无人战机可以提供长时间的驻空巡逻和反导战备值班，规避了人员疲劳和伤亡的风险。

2.2.3作战使用优势

指挥环节——“少”的优势。空基平台上搭载的战术级反导BM/C3I是一个完全自动化的反导BM/C3I系统，对内管理与指挥整个空基助推段反导作战活动，对外可和整个反导指控网进行对接，直接接收来自反导BM/C3I的预警信息和作战指令，这样减少了指挥层级，提高了作战效率。

作战效能——“高”的优势。助推段反导具有比中段和末段更高的作战效能，再加上空基平台提供的作战优势，将使空基反导具备更高的作战效能。如表2，对比了不同作战(地基、天基、空基)平台承担助推段反导任务时的作战效能。

2.3反导经济性优势

空基反导经济优势体现为全寿命周期费用、部署使用费用和作战效益的经济性三方面[5]。

2.3.1全寿命周期费用经济性

从全寿命周期费用(FOC)来看，末段高层和低层反导系统和处于部署阶段的中段反导系统，整体费用十分高昂。而对空基反导系统，空基平台可选用已有或在研的隐身无人机为平台进行改装，拦截弹也可选用中远距空空弹等进行升级改造，只需研制助推段拦截所需的预警、作战管理及C3I等设备，这样就大大减少了研发成本。再者，后期的使用维护也因采用通用平台和拦截弹而大大降低。

2.3.2部署使用经济性

末段拦截系统只能为重点保卫目标提供“点”防御模式，需要大量部署才能实现防御需求。相比而言，助推段反导是一种“面”防御模式，且空基平台具有良好的机动作战能力，单个作战单元即可实现大范围的反导防御，这样通过部署多架空基平台就可实现对一定地区或较小国家的反导防御需求，可以大大减少作战单元的部署数量。这样不仅部署费用会大大降低，从拦截作战费用到维护使用成本来说都将更加经济。

表2　不同作战平台承担助推段反导任务时的效能对比分析

2.3.3作战效益经济性

在强有力的助推段拦截能力的震慑下，敌方在TBM武器的使用上将会采取更加谨慎的方式，一旦被我方拦截，对敌方作战信心是一种强烈的打击。可见，空基反导作为一种“主动”拦截的反导方式，其作战效益不仅是对国土的防御，还会遏制敌方弹道导弹武器的使用，从根本上来说将会减少反导作战的费用，用更少的投入换取最大的作战效益。

3　空基助推段反TBM的难点分析

在分析了空基反导的优势后，我们还得清晰的认识到要利用空基平台在助推段成功拦截TBM目标，无论在技术上，还是作战上都存在很多的制约因素。下面从拦截作战条件限制、反导体系支撑限制、空基平台作战制约因素和拦截弹能力限制四个方面对实现空基反导的难点进行分析[6]。

3.1拦截作战条件的限制

3.1.1拦截时间的限制

由于TBM助推段时间较短，加之稠密大气层(距地面20 km之下)对导弹尾焰红外效应的影响，一般预警卫星只有在TBM飞出稠密大气层后才能发现和跟踪弹道目标，这对本来已经很少的拦截时间更是雪上加霜[7]。另外，各导弹大国都在积极研发具备短助推能力的新型TBM，这对导弹预警系统的预警探测能力、反导指控系统和空基反导武器的反应时间都提出很高的时间性要求。

3.1.2拦截距离的限制

一方面，空基平台距离TBM发射点越近，对TBM目标的预警和跟踪效果越好，但距离太近，拦截弹发射后会形成对TBM的尾追撞击，造成拦截动能不足等问题，加之受到制空权因素等的影响，部署太近会对空基平台的安全性形成较大威胁。另一方面，距离越远安全性越高，但是受到拦截弹攻击距离的限制，如果部署距离过远，拦截弹飞行时间过长，又有可能失去拦截条件。所以要综合考虑防御区域、拦截能力、作战行动路线和安全性等多方面的因素，确定合理可行的拦截作战距离。

3.1.3拦截方式的限制

纵观美军的助推段拦截计划[4]，其机载激光系统(ABL)曾在2010年进行了两次成功的拦截试验，但是由于激光发生器体积过大要求使用大型载机平台，容易受到敌防空火力的打击，作战实用性不高；而网络中心机载防御单元(NCADE)和空射撞击杀伤系统(ALHTK)使用空基平台发射具备直接动能的拦截弹作为助推段拦截武器，在平台和拦截杀伤方式上具备一定的作战实用性。而采用直接动能杀伤(KKV)的方式对拦截弹的速度、制导精度和大气层外飞行能力又有很高的要求。

3.2反导体系支撑的限制

3.2.1预警能力支持的制约

由于TBM助推段飞行时间有限，这就要求预警系统要在更短的时间内提供可用预警信息，预警时间越短留给空基平台的拦截时间越多，拦截成功的概率就越大。而现有的导弹预警系统主要是获取发射预警和导弹关机点参数，以此进行弹道估计和再入段弹道预判；而助推段拦截主要是获取TBM助推段目标识别和弹道跟踪信息，所需的预警信息的重点不同。因此，要实现对助推段拦截的预警能力支持还有很多困难和挑战。

3.2.2反导BM/C3I水平的制约

从作战流程可以看出[4]，反导作战是一个环环相扣的过程，不允许把各环节割裂开来，因此反导BM/C3I必须是一个整体，同时还要求有足够快的反应时间。这样便出现了三个关键问题：一是反导BM/C3I的指挥决策问题，必须有一个统一的“大脑”来负责快速决策和资源调度。二是作战时间问题，由于助推段时间有限，反导BM/C3I的信息处理分发速度要足够快；三是信息处理能力问题，反导BM/C3I需要对来自情报、预警系统的大量信息进行处理，并生成可用拦截信息分发给空基平台。

3.3空基平台作战制约因素

3.3.1制空权的制约

要在助推段拦截TBM，空基平台需要抵近TBM的发射点，这样不可避免的要深入敌国领空作战，若是我方在已完全或掌握优势制空权，这时不必过多考虑敌防空力量带来的空基平台安全性问题。然而，在一定的或部分制空权下，空基平台在反导作战中会面临敌方防空火力和作战飞机拦截的风险，其作战使用会受到制空权的较大限制。

3.3.2战备问题的制约

反导作战不同于常规的防空作战，反导武器系统需要24 h处于热机值班状态，这样空基平台就需要长时间驻空战备值班。再者，空基反导作战的战备等级和转进等也不再适用过去的概念，需要重新界定，这不仅对空基平台性能提出了很高要求，也对平台部署和作战使用提出了新的问题。也意味着增加空基平台的部署数量和使用维护费用。

3.3.3空基平台反应能力的制约

空基平台的反应能力包括四个方面：一是空基平台接到预警信息快速进出战场的机动反应能力；二是在反导BM/C3I体系引导下迅速发现并识别目标，做出拦截准备的快速反应能力；三是空基平台处理各类信息，发射拦截弹并引导拦截弹攻击目标的拦截反应能力；四是利用各类传感器对拦截作战效果做出快速准确判断的评估反应能力。这四个反应能力的强弱是空基平台为助推段拦截提供可靠武器平台和拦截保障的制约因素。

3.4拦截弹制约因素

3.4.1拦截弹制导方式的制约

对于空基拦截弹而言，其主要困难在于目标以很大的加速度上升，传统导引方法对此类目标往往导致尾追攻击而最终无法追上目标；此外，随着高度增加，拦截器可用过载不断下降，如果制导律设计的不好，需用过载很容易超过导弹本身的限制过载，这无疑会大大增加制导律设计的难度[8]。

3.4.2拦截弹机动能力的制约

一般对TBM的拦截高度在30 km之上，要在整个助推段实施拦截，一是要求拦截弹具备直接机动变轨能力；二是具备更高的侧向加速能力和机动过载性能；三是要具备更高的飞行速度和末速度。

3.4.3拦截弹杀伤方式的制约

弹道导弹在助推段虽然受气动热等影响较为脆弱，但传统的破片杀伤方式对弹头整流罩和弹体难以形成有效杀伤，需要采用拦截弹直接动能碰撞方式才能对其形成有效杀伤，要获得足够的动能，拦截弹必须具备较高的末速度，这又对导引头的末制导精度、反应能力等提出很高的要求。

4　结　语

本文从反导体系角度分析了空基助推段反TBM作战的优势和难点，研究内容有助于提高对空基助推段反导的认识，发现其在作战上的潜力和发展上的动力。在未来的反导作战中，空基助推段拦截将扮演越来越重要的角色，对于空基助推段反导装备的作战需求、拦截可行性、作战概念等的研究将对空基助推段反导装备的发展及未来的作战使用研究提供一定的依据和支撑。

[1]美国国防部，Ballistic Missile Defense Review Report， 2010年2月.

[2]武传玉. 我国周边主要国家与地区弹道导弹发展现状及趋势[A]. 空军装备发展高层论坛论文集[C]. 北京: 空军装备研究院. 2007. 164-169.

[3]王森, 杨建军. 战术弹道导弹助推段拦截方法研究[J]. 飞航导弹, 2009(5): 54-57.

[4]李大喜, 杨建军, 赵保军, 等. 基于X-47B平台的空基反导作战需求分析[J]. 空军工程大学学报(军事科学版), 2013, 13(1): 36-39.

[5]李大喜, 杨建军, 查宇飞, 等. 基于空基平台的TBM助推段拦截可行性分析[J]. 现代防御技术, 2014, 42(5): 20-26.

[6]Dr. Loren Thompson. MISSILE DEFENSE: THE BOOST-PHASE ADVANTAGE. http://www.lexingtoninstitute.org. Lexington Institute. 2010

[7]陈黎. 无人机助推段反导技术发展现状及应用前景[J]. 军事世界(画刊), 2012(7): 76-80

[8]葛致磊, 李宪强, 郭 锐. 弹道导弹主动段拦截导引律研究[J]. 西北工业大学学报. 2013, 31(2). 239-243.

李大喜(1983—)，男，甘肃平凉人，讲师，博士，主要研究方向为武器装备发展论证与体系规划；

E-mail：lidaxi1983@163.com

张强(1973—)，男，陕西汉中人，副教授、硕士生导师，主要研究方向为武器装备电力系统自动化；

李小喜(1983—)，男，甘肃平凉人，博士研究生，主要研究方向为装备发展与军事运筹研究；

唐元(1983—)，男，辽宁本溪人，参谋，主要研究方向为装备管理与指挥；

李鹏(1979—)，男，陕西西安人，参谋，主要研究方向为装备运筹分析。

Analysis of the Operational Characteristics of Anti-TBM Based on Airborne Platform at Boost-Phase

LI Da-xi1, ZHANG Qiang2, LI Xiao-xi2, LI Peng3, TANG Yuan4

(1. Air and Missile Defense College, Air Force Engineering University, Xi’an, 710051, China;2.Academy of Equipment, Beijing 101416, China; 3. Unit 93811, Chengdu, Sichuan 610000, China;4.Unit93801, Xianyang, Shaanxi 712200, China)

Airborne Anti-Missile (AAM) is the development trend of Anti-Missile as one of the important ways to boost-phase interception (BPI). Firstly, on the basis of analyzing the boost phase ballistic characteristics of TBM, the advantages of AAM at boost phase are analyzed from advantages of BPI, operation advantages of airborne platform, and economic advantages of anti-missile. Then the disadvantages are analyzed from impose restrictions on operation condition, airborne platform and interceptor operational use. It has important meaning to study the operational feasibility of AAM.

Airborne Anti-`Missile (AAM)；TBM；Boost-`Phase Interception (BPI)；Operational Effectiveness

10.3969/j.issn.1673-5692.2016.02.006

2016-02-01

2016-04-16

国家社科基金(15GJ003-227)资助课题