李士剛，張力爭

(1.海軍駐上海地區(qū)航天系統(tǒng)軍事代表室，上海 200001;2.北京機電工程總體設(shè)計部，北京 100854)

彈道導彈憑借其反應(yīng)快、射程遠、精度高、威力大、突防能力強、可全天候作戰(zhàn)使用等特點，在戰(zhàn)場上發(fā)揮著越來越重要的作用。隨著導彈技術(shù)與反導技術(shù)的發(fā)展，以美、俄等大國為首的國家相繼建立了全方位的反導體系以應(yīng)對彈道導彈的威脅。彈道導彈能否突破敵方反導系統(tǒng)攔截，是衡量彈道導彈生存能力和戰(zhàn)斗力的重要指標。彈道導彈突防技術(shù)已成為軍事強國新一代彈道導彈的基本設(shè)計要素［1-2］。

從目前導彈的技術(shù)發(fā)展和戰(zhàn)術(shù)使用來看，未來彈道導彈武器系統(tǒng)的命中精度、殺傷能力、生存能力、突防能力、可靠性、操作性、成本等，一直是倍受關(guān)注的指標［3］。開展彈道導彈突防技術(shù)、突防裝置和突防戰(zhàn)術(shù)的研究，實現(xiàn)全程彈道反攔截戰(zhàn)術(shù)，對于提高彈道導彈武器系統(tǒng)的作戰(zhàn)效能具有十分重要的意義。

1 典型反導系統(tǒng)簡介

美國是世界上最積極發(fā)展彈道導彈防御的國家，其彈道導彈防御系統(tǒng)(BMDS)是迄今為止最為復雜和龐大的武器系統(tǒng)，現(xiàn)行的導彈防御系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)是三段式多層攔截模式，即助推段防御、中間段防御和末段防御，其組成關(guān)系如圖1所示。每段防御系統(tǒng)由警戒系統(tǒng)和攔截系統(tǒng)組成。警戒系統(tǒng)實現(xiàn)對彈道導彈從發(fā)射到命中目標全過程的探測、發(fā)現(xiàn)、跟蹤和威脅分析，引導攔截系統(tǒng)在合適階段實施攔截。

圖1 美國導彈防御系統(tǒng)組成

2 彈道導彈主要突防策略

面對日益完善、健全的彈道導彈防御系統(tǒng)，如何提高彈道導彈突防能力成為彈道導彈從預(yù)研或研制立項前亟需考慮的問題。根據(jù)現(xiàn)階段彈道導彈突防手段來看，常見的彈道導彈突防策略主要分為兩大類，即反偵察類和反攔截類，反攔截類突防策略又包括導彈機動、加強防御策略兩大類。圖2為彈道導彈突防策略分類圖［4］。

圖2 彈道導彈突防策略分類

2.1 電子干擾與誘餌策略

電子干擾與誘餌策略是目前彈道導彈最常見的突防手段。電子干擾泛指一切能夠破壞或擾亂雷達正常探測目標的戰(zhàn)術(shù)或技術(shù)措施［1］。隨著雷達技術(shù)不斷進步，雷達對彈道導彈的預(yù)警、探測、彈道計算能力越來越高。要求彈道導彈具備強大的電子干擾能力，降低敵方雷達的預(yù)警水平，提高導彈生存能力。

電子干擾是通過輻射、轉(zhuǎn)發(fā)、反射或吸收電磁能，削弱或破壞敵方雷達對目標的探測跟蹤能力。按干擾能量來源劃分，可將電子干擾分為有源干擾和無源干擾兩類，按干擾的作用機理可將電子干擾分為壓制干擾和欺騙干擾。如圖3所示。

圖3 彈道導彈電子干擾分類

彈道導彈突防措施中的有源電子干擾是通過有源電子干擾機發(fā)射或轉(zhuǎn)發(fā)電磁干擾信號，擾亂或欺騙敵方雷達探測設(shè)備，使其不能正常工作，甚至無法工作或上當受騙，從而掩護導彈順利突防。

彈道導彈施放有源電子干擾最常用的手段是彈頭上安裝彈載干擾機或?qū)Ｓ脵C，主動發(fā)射噪聲、連續(xù)波、脈沖干擾或者復制對方探測雷達信號進行假目標、距離、速度干擾。由于彈載干擾機隨彈頭共同飛行，因此該方法比較適用于機動彈道導彈。此外，對于傳統(tǒng)彈道導彈，或機動彈道導彈拋物線段也可將電子干擾機或?qū)Ｓ脵C進行拋擲，實現(xiàn)距離、速度欺騙干擾外還可實現(xiàn)角度欺騙干擾。在多重電子干擾條件下，對方雷達探測范圍整體縮小，并在干擾機方向形成內(nèi)凹，產(chǎn)生盲區(qū)，通過規(guī)劃適合的飛行路徑，可以有效回避威脅，提高突防效果［5］。資料顯示，美國的Mk500彈道導彈“特拉依金特”的彈頭就加裝了彈載有源電子干擾機。

無源干擾原理主要包括兩個:一是利用箔條掩護目標，使目標淹沒在箔條的反射信號中，從而降低雷達對目標的檢測概率;二是模擬目標的電磁反射特性和運動特性，迷惑雷達的目標識別系統(tǒng)，使雷達處理能力飽和而失效。

彈道導彈另一常見的突防手段是施放誘餌干擾。誘餌干擾要求誘餌必須具有與被掩護真目標相同的回波特征，能夠產(chǎn)生虛假信息，有效地破壞雷達對真實目標的探測和跟蹤。誘餌干擾可分為輕誘餌、重誘餌及智能誘餌等。導彈在大氣層之外的被動段階段，可以施放輕質(zhì)形狀似真實彈頭的誘餌，包括用金屬涂層柔性塑料制成許多“氣球”。重誘餌具有與彈頭同樣的彈道特性和可被探測特性，增加探測器發(fā)生錯誤識別的概率或消耗攔截彈，主要用于中末段突防。智能誘餌能夠根據(jù)敵方探測雷達信息確定誘餌應(yīng)發(fā)射的脈沖信號，從而實現(xiàn)距離、速度、角度欺騙。此外，智能誘餌還能引誘攔截彈的能力，將攔截彈引導向誘餌，從而保證彈頭的生存能力。

受彈頭空間、重量限制，彈道導彈無論加裝電子干擾設(shè)備還是誘餌均占用彈頭內(nèi)有限的空間、載荷資源。因此，需對彈頭開展總體優(yōu)化設(shè)計，既要提高導彈的突防能力，又不能因加裝電子干擾設(shè)備或誘餌而影響導彈總體性能。

2.2 助推段策略

彈道導彈助推段飛行過程中，發(fā)動機工作時間長，且發(fā)動機火焰紅外特性明顯;加之彈頭與發(fā)動機未分離導彈雷達散射截面積較大，因此易于被反導探測系統(tǒng)發(fā)現(xiàn)。因此，對彈道導彈攔截的最佳時機是在助推段進行攔截。為避免在助推段被攔截，典型的助推段突防策略是研制速燃助推技術(shù)，縮短導彈發(fā)動機工作時間并使其在大氣層內(nèi)關(guān)機。該突防技術(shù)可以不降低發(fā)動機動力性能前提下降低助推發(fā)動機工作時間;能夠保證發(fā)動機在大氣層內(nèi)關(guān)機，從而為對方預(yù)警衛(wèi)星的紅外探測發(fā)現(xiàn)定位增加難度;速然助推能夠壓低彈道最高點，使導彈快速進入大氣層，從而使用于攔截的X射線激光器、中性粒子束等武器在大氣層內(nèi)衰減大大增大、效能顯著降低。美國的“三叉戟2”彈道導彈即采用了固體無焰末助推系統(tǒng)，能夠降低導彈末助推艙進行末段修正時被敵方預(yù)警衛(wèi)星紅外探測系統(tǒng)的探測概率。

2.3 隱身策略

由雷達方程可知，雷達探測距離R與目標雷達截面積σ的四次方根成正比，即

因此，通過各種隱身措施降低彈道導彈的雷達截面積σ，能夠大大減小反導探測系統(tǒng)的探測距離，從而降低反導系統(tǒng)反應(yīng)時間。

雷達隱身技術(shù)主要通過采取彈頭外形優(yōu)化設(shè)計、涂覆雷達隱身材料、導彈使用策略優(yōu)化等措施，降低導彈的雷達散射截面積，從而降低敵方雷達的探測能力，壓縮敵方反導系統(tǒng)反應(yīng)時間，提高導彈突防能力。彈頭優(yōu)化設(shè)計主要是針對彈頭上的雷達強散射點進行外形優(yōu)化設(shè)計，并結(jié)合吸波涂層處理，達到削弱彈頭雷達強散射點的目的;涂覆雷達隱身材料主要針對彈頭大面積隱身處理或局部隱身處理，通常是采用涂覆吸波材料的方法，降低彈頭的雷達回波強度;導彈使用策略優(yōu)化主要針對導彈飛行過程中采取隱身措施，如導彈姿態(tài)優(yōu)化設(shè)計、導引頭開機前天線偏轉(zhuǎn)、空氣舵偏轉(zhuǎn)等措施。

此外，隱身技術(shù)還包括紅外隱身技術(shù)。紅外隱身措施主要包括:在固體推進燃料中加入特殊添加劑等手段改變發(fā)動機尾焰亮度、形狀等紅外信號特征，或是在彈頭上覆蓋冷卻金屬包絡(luò)層，降低導彈飛行過程中由于氣動熱導致的彈體表面溫度升高，降低彈頭自身紅外輻射，最終有效縮短反導系統(tǒng)的紅外探測距離。

2.4 加強防御策略

加強防御策略主要包括彈頭加固、攜帶護衛(wèi)導彈等措施。彈頭加固主要是對彈體表面進行處理，如包覆吸收材料或多孔膨脹材料，降低攔截彈爆破沖擊波;為防電磁脈沖，需對彈上含射頻天線的電子設(shè)備內(nèi)部采用增加濾波器、限幅器、特種保護線路等措施避免設(shè)備被強電磁脈沖燒毀。

攜帶護衛(wèi)導彈是彈道導彈加強防御策略，提高導彈突防能力的新的舉措。護衛(wèi)彈能夠?qū)撤綌r截彈發(fā)動主動進攻，從而保護進攻導彈不被攔截。攜帶護衛(wèi)彈要求進攻導彈空間及載荷較大，在裝載有效載荷的同時需考慮護衛(wèi)彈所帶來的資源消耗。本突防方法適用于具有戰(zhàn)略地位的大型彈道導彈，如戰(zhàn)略核導彈、遠程戰(zhàn)略導彈等。

2.5 導彈機動發(fā)射與機動彈道飛行

導彈機動發(fā)射和機動彈道飛行是導彈機動策略的兩大主要措施。彈道導彈機動發(fā)射，可采用發(fā)射車、大型艦船、潛艇平臺發(fā)射，代替導彈發(fā)射井發(fā)射方式，從而提高彈道導彈的發(fā)射位置的不確定性，降低敵方預(yù)警系統(tǒng)的預(yù)警時間，為導彈突防創(chuàng)造較好的條件。

導彈機動飛行主要目的是增加敵方反導系統(tǒng)對導彈彈道預(yù)測難度，同時利于躲避攔截彈的攔截。導彈機動飛行通常有全彈道變軌和彈道末段機動飛行。全彈道變軌采取高彈道彈頭、機動彈頭、部分軌道轟炸技術(shù)等。高彈道機動是指彈頭以近似垂直的角度再入大氣層，彈頭速度高，敵方防御系統(tǒng)較難對垂直方向進行探測覆蓋及攔截。機動彈頭指彈頭與助推發(fā)動機分離后，按照拋物線彈道進入大氣層外，隨后彈頭到達預(yù)定位置再入，彈頭再入初期仍采用拋物線彈道形式，當彈頭控制系統(tǒng)判斷到達機動飛行點后，控制系統(tǒng)控制彈頭按預(yù)定機動彈道飛行，直至命中目標。機動彈頭的優(yōu)點是彈頭飛行彈道低，且彈道機動，不易被防御系統(tǒng)準確預(yù)測彈道并實施攔截。資料顯示，美國的“潘興”導彈末段突防采用的是螺旋彈道技術(shù)，該導彈再入時采用螺旋式飛行軌跡，增加了末段的機動能力。

2.6 多彈頭策略

多彈頭技術(shù)分為兩種:一是集束式彈頭［7］，即一枚導彈攜帶裝有數(shù)個子彈頭的母艙，打擊目標時，各子彈頭沿著大致相同的彈道攻擊同一面目標;二是分導式多彈頭，即一枚導彈攜帶多個沿不同軌道瞄準不同目標的子彈頭，每個子彈頭就是一枚可以產(chǎn)生巨大殺傷效果的炸彈，即使這些彈頭被擊毀，也可以大大消耗攔截導彈數(shù)量，從而使后續(xù)導彈得以突防。實施多彈頭的主要目的是進行飽和攻擊，使敵方防御系統(tǒng)信息處理能力攔截彈發(fā)射及制導能力達到飽和，從而提高打擊目標的成功概率。有關(guān)研究證明，當子彈頭為5～15枚時，攔截導彈基本上無法應(yīng)付。

3 結(jié)束語

彈道導彈突防與防御系統(tǒng)是一對矛與盾的關(guān)系，隨著科學技術(shù)的發(fā)展，導彈防御系統(tǒng)不斷進步，對彈道導彈突防能力提出更高要求。要實現(xiàn)彈道導彈的真正突防，需要綜合運用電子干擾、誘餌、隱身、加強防御、導彈機動等多種突防策略。本文介紹了彈道導彈常用的突防策略，并重點對電子干擾與誘餌、隱身、彈道機動策略進行論述。上述三種手段是彈道導彈突防措施中應(yīng)用較多的方法。隨著時代的發(fā)展，需要彈道導彈在突防手段、導引控制、機動能力、導彈使用策略等方面不斷優(yōu)化，提高導彈突防能力。

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［3］ 潘元軍，余宏勝，方有培，等.導彈攻防對抗技術(shù)的新發(fā)展［J］.航天電子對抗，2008，24(3):5-9.

［4］ 劉燕斌，南 英，陸宇平.彈道導彈突防策略進展［J］.導彈與航天運載技術(shù)，2010(2):14-18.

［5］ 史和生，李丹，趙宗貴，等.電子干擾對低可觀測飛行器飛行路徑規(guī)劃的影響［J］.南京航空航天大學學報，2007，39(2):154-158.

［6］ 羅珊.彈道導彈反攔截機動變軌突防技術(shù)研究［D］.西安:西北工業(yè)大學，2006.

［7］ 賀平，吳鈺飛，羅小明.基于Monte-Carlo模擬的多枚彈道導彈突防反導防御系統(tǒng)效能分析［J］.裝備指揮技術(shù)學院學報，2007(8):53-57.