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美軍祁觀︱“高超”時代,進攻為王?

祁昊天
2019-12-11 17:47
來源:澎湃新聞
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美國2020財年雖已開始兩月余,預算卻卡在最后一步,加之彈劾和大選占用了極大政治資源,美國軍事安全界對軍費僵局表達了極大憂慮,其中便包括對高超聲速武器項目的影響。

20財年《國防授權法案》最終版將在近日投票,包含批準設立天軍、加強反導系統應對誘餌的試驗,以及禁止陸基中導采購與部署。比授權案更吃勁的《國防撥款法案》至今仍不明朗。沒有新預算的新財年在過去兩個月靠繼續決議案度日,高超有關部分預購項目已被拖延。

這些年,隨著中俄加速發展高超聲速武器,美國也加強了高超武器的研發工作。戰略領域的攻防體現兩種威懾邏輯:靠進攻性武器的生存與報復能力打消或降低對方攻擊意愿;依靠防御抵消打擊效果、增加對方成本并降低其攻擊意圖。這兩種邏輯在美國當前高超項目發展中均有所體現。

妙處不(只)在“高超”

高超聲速武器分為高超聲速滑翔乘波體(HGV)和高超聲速巡航導彈(HCM)。

HGV沒有獨立動力,由傳統導彈打到40公里及以上高度,頭體分離后進行高超聲速飛行。

HCM由轟炸機等平臺投放或獨立發射,通過吸氣式發動機實現高超聲速飛行,動力核心是超燃沖壓發動機或其組合發動機。雖然超燃沖壓技術從上世紀50年代至今依然停留在研發階段。

今年8月,在美國田納西州阿諾德空軍基地AEDC空氣動力與推進測試基地,空軍研究實驗室與空軍測試中心測試的諾斯洛普?格魯曼超燃沖壓發動機,基于十年前X-51項目的發動機實現了9個月累計30分鐘的試車,創造了紀錄。

2019年8月在田納西測試的諾?格超燃沖壓發動機

高超武器對未來軍事沖突場景的影響不(主要)在于“高超”本身,傳統的洲際彈道導彈再入段比高超飛得更快。重點在于,以5馬赫及以上速度飛行的高超武器在飛行過程中可在橫向進行機動,而縱向飛行軌跡不同于傳統彈道,可在臨近空間通過錢學森彈道“打水漂”,且不像傳統彈道那樣受到大氣摩擦阻力影響而降速。

高速的維持、橫向機動和縱向非鐘形呆板軌跡,使其再入彈道和落點更難預測,能夠躲過現有反導系統的追蹤與攔截,較之傳統彈道導彈大大提升了生存和突防能力。

那么,以子之矛,攻子之盾,何如?美國反導系統攔得住“高超”武器嗎?

就現階段而言,高超武器的飛行高度在反導探測跟蹤和攔截系統較弱的區域。美國的太空傳感系統尚不能對來襲目標全程監控,在面對非傳統彈道的高超武器時無法提供及時、全程的預警和攔截信息。攔截系統方面,美國陸基反導系統(GBI)最樂觀估計可以應對伊朗和朝鮮的戰略力量,而對其他大國則意義有限,相對保守估計則認為無論GBI的目標是誰其整體有效性都存疑,更不用說對上高超武器。

美國軍工界樂觀地認為現有反導系統可以演化出攔截高超的能力,這有一定圈錢之嫌,且資金投入和關鍵的偵察預警跟蹤傳感系統都未落實。所以一般認為,在2020年代中期之前,美國對高超基本是不設防的。

目前:進攻為王?

基于這一狀況,一種觀察認為美國將奉行“進攻是最好的防御”:另一種意見則認為美國會追求“攻防兼備”。

一方面,攻防兼備的呼聲的確很高,另一方面,進攻更現實的思路主導了當前階段美國的高超發展——基于報復與防御的兩種威懾邏輯是否能統一、如何統一,既是技術問題,更是政治問題。

當雙方都具備進攻優勢時,可能增加戰略不穩定性,但也可能形成一種威懾平衡。這也是為什么冷戰期間一些戰略家認為,無法防御的核武器本質上是一種防御性武器。美國目前在高超領域的投入是進攻占主導的。

2019財年是美國高超發展加速的一年,預算翻了一番,同時高超研發體系出現調整,國防高級研究項目局(DARPA)向防長辦公室讓渡主導權,高超項目開始從技術預研轉為軍種主導的型號研制。這一年,高超預研與型號項目總數8個,其中新增項目4個,全都是進攻性項目。

2020財年,導彈防御局(MDA)的26億申請中只有1億5740萬用于防御,其他全部用于進攻項目。按照目前的五年計劃,2020-2024年的高超防御相關預算將進一步降低。在“軍-工-智庫”各方均強調的太空傳感器網絡方面,2020財年公開申請的相關預算只有1500萬,用于發展“擴散低軌通訊與數據傳輸層(pLEO)原型”平臺。

不過,雖然目前是進攻為主,但導彈防御局的長期規劃成型后,防御屬性的高超投入將會增加。新版《導彈防御評估》拉開了序幕,導彈防御局于2019年9月授予洛克希德?馬丁、雷聲及波音公司5個涵蓋滑翔段和再入末段的“高超聲速防御武器系統概念定義”項目也僅是前菜。

目標:攻防兼備

攻防兼備的呼聲一直很高,希冀延續里根“戰略防御倡議”(即“星球大戰計劃”)的戰略競爭邏輯。邁克爾?格里芬作為美國首位負責研究與工程的助理防長,其觀點代表了美國關于高超的總體思考:

①高超武器的附加價值主要體現在戰術領域,戰略威懾力量高超化的效果有限。高速度對于再入速度遠超5馬赫的洲際導彈來說小巫見大巫,而戰略穩定也不需要高超武器的突防特點。類似俄羅斯宣稱的洲際導彈高超化,更多只是政治與戰略炒作。

②高超武器更難防御但美國必須加強防御準備,攻防不可偏廢。

③防御方式上,軌道部署攔截彈是不現實的。重點應放在加強太空預警、探測、跟蹤能力,特別是低軌道小衛星群,提高美國全球、全時、全程態勢感知能力。

④雖然俄羅斯與中國的高超試驗與裝備非常吸睛,但美國的高超研究依然領先,并將加強測試與裝備。

美國有兩項更激進的防御方案,不過目前不是重點。冷戰時期,美軍曾有在軌道部署4600枚攔截彈的計劃,耗資550億美元(約合今天1000億),1993年計劃取消。這一計劃體現在2020財年申請中的當代版本是太空發展局(SDA)的“天基攔截器評估”項目。但鑒于其政治難度、國際政治挑戰太大,該項目更多只是嘗試和預研性質的,不是未來美國的方向。

另一個方案是通過衛星或其他平臺搭載非動能攔截器進行上升段攔截。上升段是導彈相對脆弱的飛行階段,但上升段甚至發射前攔截同樣伴隨很大的政治挑戰,包括如何確定攔截是合理的“先發制人”打擊(即確定對方有能力并將攻擊己方)而非站不住腳的“預防性打擊”。此外是技術難度,非動能殺傷手段如高能激光等定向能武器何時才能在功率、供能、體積等方面實現硬殺傷和平臺搭載需要,美國在認真評估與準備,將是未來目標,但非近期重點。

長期來看,高超領域的防御項目市場很可能超過進攻項目市場。這是美國軍工界的一個判斷,而軍工界對于美國軍費預算走向的評估和判斷一向是很敏銳的。

在導彈時代,防御永遠比進攻更難、更復雜,而不是“子彈打子彈”那么簡單。防御體系的建設周期因而也更加漫長,其中不僅涉及技術問題,更有各層面的政治問題。

而在長周期中,攻防對抗又是動態的,任何一個大型國防項目在設計定型前都有技術凍結期,不會采用最新科研成果。即便可以利用軍民兩用技術、市場現成貨架技術或在將來升級改造,也不像系統相對簡單的進攻平臺那樣可以靈活升級。

總之,建立防御系統更加凸顯的復雜性、長周期和動態性,而這恰恰就是防御市場增長點的所在。

目前,美國高超防御工作正在鋪開,在反導指控作戰管理與通信系統(C2BMC)的必要升級、傳感器網絡完善、動能攔截系統研制、定向能系統開發等方面,覆蓋“助推段-中段-末段”多層攔截的全面布局逐漸得以呈現。導彈防御局于2018年9月至2019年9月從21個項目中選出的5個“高超聲速防御武器系統概念定義”方案,預計明年進入下一階段。

里根政府“星球大戰”時期軌道激光攔截器構想

重點:織網

對于可行性相對高且需求緊迫的防御項目,美國軍方和軍工界的認識比較統一,即強化太空傳感器網絡,特別是建立完善的低軌衛星群,實現美軍對來襲目標“從生到死”全程跟蹤監控能力。

目前,美國反導偵測網的缺口主要在來襲目標的飛行中段。低衛星群計劃便是為了彌補這一缺口,實現中段跟蹤。該計劃早在冷戰時期就提出來了,但在那時,彈道導彈的飛行軌跡呆板、易于判別,這個偵測缺口對于反導攔截的影響并不大,再加上資金等方面的問題,所以計劃始終未付諸實施。

進入高超時代,無論是MDA還是SDA都很重視“太空傳感層”(SSL)的建設。SSL目前最新的叫法為“高超聲速與彈道追蹤太空傳感器”(HBTSS),10月底,MDA與諾?格、雷聲、雷杜斯、L3哈里斯四家公司各簽署了2000萬美元的合同,在一年時間內為HBTSS開發原型產品。

增強“中段跟蹤”傳感系統,可以更好地應對飛行中段紅外特征弱(“冷體目標”)同時又是誘餌和反制措施啟動階段的反導挑戰。美國現有的天基紅外系統(SBIRS)據說擁有有限的冷彈跟蹤能力,但它們飛得高、靈敏度也相對弱,并不靠譜。

低軌道衛星群基于數量保證和傳感器靈敏度的提高,可以通過測量目標的分譜輻射量、溫度、有效輻射面積和變化率,分辨彈頭和誘餌彈,更好地獲得飛行中段彈頭的位置、速度,以及加速度數據。這決定著美國未來反導體系的上限。

不過,低軌衛星壽命低、維持費用高,預算壓力大。美國正在考慮通過成熟商用技術、與小公司合作等方式降低成本。目前,美國的低軌紅外衛星僅有兩顆STSS驗證衛星,不僅覆蓋范圍很有限,也接近了使用壽命。在可預見的未來,加強低軌系統的建設、生存性和可替換性,將是美國反導建設的重點。

除了導彈防御局,應對新軍事挑戰當然少不了DARPA的參與。2018年DARPA啟動了“滑翔破壞者”計劃。在2019財年DARPA的預算申請中,沒有這一項目的直接體現,這方面工作與MDA高超防御計劃之間的關系也不完全清晰。相對確定的是,DARPA將精力集中于單項技術的突破與后續集成,通過動能殺傷無動力滑翔載具與高超巡航導彈。

兩種威懾邏輯的統一

有觀點認為,美國導彈防御系統即便面對傳統洲際導彈也效果存疑,更不用說高超武器。但無論如何,美軍還是以“攻防兼備”為目標在準備和部署其高超項目。正如五角大樓高超項目助理主任邁克?懷特所言,美國發展高超的第一步是進攻,而防御是第二步。上文提到的防御意圖與近期資金投入的矛盾只是了“兩步走”的階段性表現。

發展進攻性平臺的確要比防御平臺便宜、見效快。但是對于大國來說,防御系統對于進攻系統是具有賦能作用的,堅盾能夠使長矛更加銳利,反之則不然。此外,片面強調并依賴進攻性高超武器,雖然有可能催生新的威懾平衡,但同樣可能增強首次打擊的沖動、提高區分來襲目標是否為核彈頭的難度,增加戰略不穩定。

如何實現基于報復與防御兩種威懾邏輯的統一,是高超時代擺在美國和其他主要大國面前的兼具技術、政治和資金考量和挑戰的難題。

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作者祁昊天,系北京大學國際關系學院助理教授。

    責任編輯:單雪菱
    澎湃新聞報料:021-962866
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