简析美国空基反卫星武器发展现状

张迁

本文从反卫星武器的需求出发，对反卫星武器的分类、特点、组成及其作战过程以及美国反卫星武器的发展现状进行了阐述，对重点研究的三种反卫星武器作了介绍，并分析了反卫星武器发展特点及趋势。

关键词：反卫星武器，网络中心机载防御单元，空射撞击杀伤系统，机载激光武器。

1.引言

近几次局部战争表明，卫星系统已经成为现代战场上不可或缺的重要组成部分，从太空中获取情报信息已经是成功取得军事作战胜利的关键。为了获取太空优势，美国发射了大量的卫星，他们在研制和发射卫星的同时，还积极发展反卫星武器系统，试图利用反卫星武器系统干扰和破坏敌方的卫星，阻断敌方信息源，谋求太空战略优势和太空资源垄断。因此，围绕卫星系统进行的破坏与反破坏、干扰与反干扰、摧毁与反摧毁，也就成为了对抗的主要内容，而反卫星武器则是破坏各种卫星的必要手段。

由于政治因素，美国并没有大张旗鼓地进行反卫星武器的研制，而是将其融入反导拦截系统的研制当中。反导拦截系统也可以用于反卫星作战，这两方面的技术具有一致性，美军在进行系统研制时也逐渐融合发展。

2.卫星系统与反卫星武器系统

目前卫星系统发展迅速，有很强的通信、导航、定位和气象等空间能力，而且现代战争也需要卫星来完成信息传递、战场侦察、导弹预警等任务。但是由于卫星系统受到轨道、载荷特性的限制，容易遭受到各种反卫星武器的攻击，使之受到损伤或者失效。

2.1来自卫星轨道特性的限制

按照卫星距离地球表面的轨道高度，一般将其分为：低轨卫星、中高轨卫星和地球静止轨道卫星。低轨卫星的高度为150～2000km，中高轨卫星的高度为2000～20000km，地球静止轨道卫星的高度为36000km左右、轨道倾角为零度。此外，还有一种比较特殊的大椭圆轨道卫星，其轨道的近地点高度为几百千米，而远地点约40000km。根据不同的轨道特点，卫星容易遭受到不同种类武器的攻击。

2.2来自有效载荷特性的限制

卫星的分系统有不同的功能，通常分为有效载荷与保障系统两大类。其中，有效载荷是用于完成各种不同的航天任务。如光学侦察卫星的可见光相机、导弹预警卫星的红外扫描仪、通信卫星的转发器等。这些有效载荷容易受到激光武器的照射、高功率微波武器的攻击。一旦有效载荷受到损伤，那么卫星系统也失去了应有的效果。

目前反卫星武器系统种类繁多，按照部署方式的不同，可以分为地基、空基以及天基反卫星武器，各种不同的反卫星武器系统的功能不同，有着自身的优缺点。根据不同目标的特性，选择适合的反卫星武器，可以使卫星受到制约甚至破坏，其作用大大降低。而空基反卫星武器的优点是反应迅速，能在较短时间内完成作战任务准备；载机目标较小，飞行速度快，不易被拦截，因此作战半径大；作战成本低，可以通过改造现有的战斗机完成。缺点是由于载机载荷与导弹体积的限制，射程较短。

3.空基反卫星武器系统

目前研制的空基反卫星武器一般分为两类，机载动能反卫星武器与定向能反卫星武器。下面介绍下美国的反卫星武器系统：

3.1“网络中心机载防御单元”（NCADE）

“网络中心机载防御单元”（NCADE）项目是美国雷神公司研制的一种低成本空基反卫/反导拦截系统，属于美国导弹防御局（MDA）和美国国防预先研究计划局（DARPA）开展的“机载武器层”项目中基于动能拦截的空基反导系统研究项目，旨在探索将空空导弹改装为反卫/反导拦截弹，形成空基反卫/反导拦截杀伤能力。美国导弹防御局于2006年5月首次授予雷神公司总金额700万美元的NCADE导弹研制合同，所提出的要求包括：能够在20km高度以上拦截高度为20～80km的弹道导弹，拦截半径应达到25～150km；拦截弹的速度应达到2500m/s，即大约马赫数8，并能以这个速度连续飞行20～60s。

雷神公司选择其AIM-120中距空空导弹作为改装对象，该导弹体积小、射程远、技术先进、生产数量很大、实战使用较多，是一型非常成熟的中距空空导弹。在该导弹的基础上，NCADE进行的主要改进包括两点：一是改用两级结构，其中第一级采用AIM-120空空导弹的弹体和增程固体火箭发动机，第二级是带有“变流量转移和姿态控制系统”的KKV（派生自“标准”3拦截弹的战斗部），采用硝酸羟胺（HAN）液体燃料，扩大了射程，提高了末段速度和杀伤动能；二是用改进的AIM-9X红外成像导引头取代原来的主动雷达导引头。该拦截弹有三分之二的部件已经是在生产之中的成熟部件。该导弹的长度和弹径都与AIM-120导弹相同，但重量减轻了近14kg。该导弹的最大射程可达160km（实际射程与导弹发射平台的飞行速度和高度有关）。

在后期的发展工作中，雷神公司优化了该拦截弹的方案，改为无弹翼布局。该公司还指出：作战飞机搭载NCADE拦截，既可以对弹道导弹进行大气层内拦截，也可以进行大气层外拦截。该公司還研究了其他一些具体的作战构想，其平台涉及有人驾驶作战飞机、无人作战航空系统（ UCAS）和长航时侦察无人机。

3.2空射撞击杀伤系统（ALHTK）

空射撞击杀伤系统是由洛-马公司向美国国防部提出的一项方案，期望为空军研制一种“低成本、多任务”的空基导弹防御系统，该系统是将具备动能拦截能力的地空导弹集成到战斗机上使用，具备较高的效费比。2007年1月，洛-马公司与美国导弹防御局签订合同，已开展空射撞击杀伤系统的研究工作。目前，洛-马公司完成了初始风险评估工作，主要进行将美国末端高空区域防御系统（ THAAD）以及PAC-3导弹集成到现有战斗机上的可行性研究。

初步设想是把PAC-3地空导弹集成到F-15C战斗机上（未来发展中将装备到其它更为先进的战斗机上），将其转换为空空导弹通过机载平台发射以摧毁敌方卫星系统。此外，该系统还可以保卫美国本土以及海外部署的美军基地，用于拦截敌方来袭的弹道导弹。然而在研制期间，洛-马公司认为将两个系统进行集成是更加理想的办法，即地面雷达负责提供发射和制导信息，飞机负责提供发射高度和初速度、以及更加靠近威胁来源的有利条件，这样只用专门研究一个飞机和导弹的转换接口系统就可以解决问题。为此，洛·马公司设计了一个特殊的吊舱来实现F-15战斗机和地面传统PAC-3火控雷达的通讯，不通过飞机控制，而是由地面火控雷达直接用数据链和导弹通讯。同时，通讯内容也通过吊舱传达给飞行员，飞行员反过来将飞机的精确位置、速度、高度和轨迹等信息传递给地面火控中心，并给导弹提供电源和点火信号。其作战过程为：F-15战斗机在高空巡逻，作战空域必须处于地面PAC-3系统雷达的视野内，战斗机与雷达进行数据交换。飞行员根据任务规划改变飞行状态，按照设计好的角度爬升，同时与地面雷达进行数据更新，在战斗机激活导弹之后，地面雷达开始与导弹通讯，并与战斗机形成闭环。在最佳时刻，导弹点火发射，这时可以获得400m/s的初始速度和大约22km的初始高度。

PAC-3是美国陆军所采用的低空防御系统，1989年开始研制，主承包商为洛-马公司。1996年，改进型增程拦截弹（ERINT）被选为系统的导弹，具体命名为ERINT-1， 2002年装备部队。ERINT-1弹长4635mm，弹径255mm，质量304kg，拦截高度15km，拦截距离20Km，由单级固体火箭和动能杀伤器组成，动能杀伤器包括Ka波段主动寻的导引头、姿控发动机、制导系统和直接碰撞增强装置等。拦截时的接近速度为3.35km/s，依靠高速碰撞杀伤目标。

3.3机载激光武器

机载激光（ABL）武器项目是一种高能激光武器系统，具有反应速度快、准确性强、效率高的特点。该项目开始于1992年，最初美国空军牵头，2001年11月，该项目的管理权被转交给了美国导弹防御局。1996年，美国空军与波音公司、诺·格公司和洛-马公司签署了ABL项目的初步设计和风险降低阶段合同，开发名为YAL-1A的激光武器。其中波音公司是主承包商，主要负责提供飞机、BMC41（作战管理、指挥、控制、通信、计算机和情报）系统以及全套系统的集成和测试；诺·格公司负责化学氧碘激光器（COIL）及信标照明激光器（BILL）的设计和研制；洛-马公司则负责光束控制与火控系统的研制。主要用于攻击并摧毁低轨道卫星和在助推段刚飞出大气层的弹道导弹等战略目标，它能在10～20秒之内摧毁低轨卫星或来袭导弹。

ABL主要由载机平台（波音747-400F）、兆瓦级的高能化学氧碘激光器、光束控制与火控系统（包含有功率为几百瓦的11.5μm主动测距C02激光器、1.03μm固体脉冲跟踪照明激光器（TILL）、1.06μm固体脉冲信标照明激光器、精确稳定的光学系统等）以及BMC41等系统构成。首架装备ABL的飞机机体已于2000年1月提供，进行16～17个月的改装后，成为“攻击型激光器一1”，用做试验平台。美国政府在ABL项目上已经花费了大约50亿美元，完成了近50次飞行试验，证明其有能力跟踪空中目标、测量和补偿大气条件，并拦截助推段弹道导弹。

但是，最终因氧碘化学激光器的输出功率不达标、激光在大气层内强的“吸收”和“抖动”效应等无法克服的技术难题而于2011年被取消，转为技术储备研究。尽管如此，ABL还是帮助美国完成了机载平台及激光器方面的技术积累，近几年，随着固体激光器、光纤激光器等小型化、实用型新一代高能激光器的快速发展，美国进一步加大了对机载激光武器项目的投入，各军种、研究机构联合工业界开展了多个机载激光器项目。

4.空基反卫星武器发展趋势

在诸多反卫星武器中，空基反卫星武器具有反应速度快、打击范围广、成本低等优点。目前反卫星武器的发展趋势主要有以下几个方面：

4.1反導反卫星相结合

反卫星与反导武器系统在许多技术上是一致或相似的，比如推进技术、精确制导技术、目标相对位置的测量技术、空间目标检测跟踪技术等。能够在大气层外拦截弹道导弹的反导系统同样具有反卫星能力，卫星轨道基本固定，很少机动，所以卫星轨道可以被准确确定，因此可以说反卫星比反导更容易。所以说，具有反导能力的国家，同样具有反卫星的能力。例如美国，虽然出于政治等方面因素考虑，美国没有大张旗鼓地研究反卫星技术，但却把这种技术隐含在反导系统的发展之中，目前美国的几种导弹防御系统均有反卫星能力，而且在大力发展空基反导系统的同时，其反卫星能力也不断提高。

4.2发展多种类反卫星武器

现代反卫星武器既可采取直接碰撞动能硬杀伤，又可采用激光等定向能软杀伤，还可采用喷涂化学物质等其它非致命杀伤手段。各国在发展动能反卫星武器的同时，也在研制定向能反卫星武器。与动能武器相比，定向能武器具有速度快、攻击空域广、可重复使用等优点。定向能反卫星武器能在很小的立体角内定向传输能量，瞬间打中远至几千公里的目标，将其摧毁。具有代表性的是机载激光武器。

4.3通过实现多目标攻击和利用现有成熟技术使作战成本逐步降低

机载激光武器每次携带的化学燃料足以与40个目标交战，每次成本仅为约1000美元。这不仅大大降低了作战成本，还节约了作战时间，一次起飞作战任务可以攻击多个目标，大大提高了作战效率。而网络中心机载防御单元与原有的AIM-120尺寸一样，能够直接装备到F-22战斗机上，无须像ASM-135导弹只能由改装后的F-15飞机发射。

5.结论

2008年2月12日，美国在联合国裁军会议上公开拒绝了“防止外太空军备竞赛条约草案”，这让人们更清楚的认识到太空军备竞赛的不可避免。目前美国已经建立起了较为完善的卫星信息系统，探测、获取并传递军事信息，在近几次局部战争中发挥了重要的作用，随着卫星系统对现代战争的作用日益增强，各国对太空控制权的争夺也日益激烈。而反卫星武器更是成为取得制天权和获得太空优势的关键之一，其中空基反卫星武器的特点使其能够应对紧急作战任务等突发事件，并且研究成本较低。通过花少量的钱就能高效、迅速地完成空中打击任务，也是现代战争的重点之一。