汪豐麟 李沁遠 范 博 張 杰 朱啟超

1.國防科技大學空天科學學院 湖南 長沙 410073 2.國防科技大學前沿交叉學科學院 湖南 長沙 410074

高超聲速武器是一類能在大氣層內(nèi)以超過5 Ma速度受控飛行的武器, 具有打擊速度快、機動性能好、突防能力強等特點, 吸引以美俄為首的軍事大國在該領域展開激烈角逐. 俄羅斯率先將“先鋒”（Avangard）、“匕首”（Kinzal）高超聲速助推滑翔導彈投入現(xiàn)役, 積極開展“鋯石”（Zircon）高超聲速巡航導彈的國家試驗工作, 并披露了“小精靈”（Gremlin）、“幼蟲-MD”（Larchinka-MD）、“銳利”（Ostrota）與Kh-95等多款高超聲速巡航導彈的發(fā)展計劃. 美國密集進行高超聲速武器試驗, 全力推動“常規(guī)快速打擊”（conventional prompt strike, CPS）、“遠程高超聲速武器”（long-range hypersonic weapon, LRHW）和“空射快速響應武器”（air-launched rapid response weapon,ARRW）三大高超聲速助推滑翔武器項目形成裝備級成果, 并試圖借助“吸氣式高超聲速武器概念”（hypersonic air-breathing weapon concept, HAWC）、“超聲速推進先進沖壓發(fā)動機”（supersonic propulsion enabled advanced ramjet, SPEAR）、“一次性吸氣式高超聲速多任務演示器”（Mayhem）等項目在高超聲速巡航導彈武器領域取得突破. 預計到2030年, 將有一批發(fā)展成熟的高超聲速武器型號進入各國裝備序列,成為其作戰(zhàn)體系的有機組成部分. 與此同時, 高超聲速武器技術的快速發(fā)展打破了攻守雙方的平衡態(tài)勢,加劇了各國對高超聲速武器防御體系的構建需求.從介紹高超聲速武器的防御難點入手, 分析國外典型高超聲速武器防御體系的建設現(xiàn)狀與存在問題,預測了高超聲速武器防御體系的發(fā)展趨勢.

1 高超聲速武器的防御難點

高超聲速武器按照技術路線可分為高超聲速助推滑翔導彈和高超聲速巡航導彈兩大類. 高超聲速助推滑翔導彈的飛行起始段與彈道導彈類似, 但其搭載的高超聲速滑翔飛行器在與助推器分離后不進行彈道飛行, 而是在直接再入后利用氣動力進行遠距離超高速滑翔. 其射程從數(shù)百千米到上萬千米不等, 飛行速度可達5 Ma～20 Ma, 且在滑翔飛行過程中能以較大過載進行橫向機動. 高超聲速巡航導彈則是以超燃沖壓發(fā)動機為主要動力的巡航導彈, 其能以5 Ma～10 Ma 速度自主飛行1 000 km 以上, 可在巡航段進行連續(xù)機動變軌. 以上技術特點使得高超聲速武器和傳統(tǒng)的彈道導彈、巡航導彈武器相比,極大降低了自身被探測與跟蹤的概率, 壓縮了防御體系的反應時間, 增加了攔截武器的命中難度. 現(xiàn)有防御體系要實現(xiàn)對高超聲速武器的有效攔截, 需要面對以下三大難點.

1.1 發(fā)現(xiàn)跟蹤難

高超聲速武器的飛行彈道基本位于20 km～40 km高度的臨近空間范圍內(nèi), 大大低于傳統(tǒng)彈道導彈的彈道頂點高度, 導致陸基與?；A警雷達對目標的截獲距離在地球曲率的影響下受到明顯壓縮, 由5 000 km 以上減少至1 000 km 以下. 同時, 高超聲速武器的高速飛行會使飛行器表面形成一層等離子體鞘套, 引起自身雷達特征信號的顯著下降, 從而對雷達的識別跟蹤造成劇烈干擾[1]. 這導致現(xiàn)有的雷達系統(tǒng)無法對高超聲速武器的發(fā)射飛行過程實施精確的全程監(jiān)測.

天基紅外探測平臺是廣泛用于導彈預警跟蹤的另一種技術手段. 對于高超聲速助推滑翔武器來說,其助推器火箭發(fā)動機的尾焰具有十分明顯的紅外特征信號,基本與助推段的彈道導彈一致,在3 μm～5 μm中波紅外波段的輻射強度為104W/sr～105W/sr 量級,依托現(xiàn)有高軌紅外衛(wèi)星可以實現(xiàn)高超聲速助推滑翔武器的發(fā)射預警. 高超聲速滑翔飛行器與助推器分離后進行無動力滑翔, 基本僅有氣動加熱產(chǎn)生紅外輻射, 特征信號強度與飛行速度呈正相關. 飛行器滑翔起始階段的速度高度均較高, 紅外輻射強度大, 容易被天基平臺識別跟蹤. 但隨著飛行軌跡逐漸下探、飛行速度逐漸下降, 飛行器的特征信號強度將下降一個數(shù)量級左右, 難以被高軌衛(wèi)星穩(wěn)定探測. 對于中低軌衛(wèi)星而言, 盡管高超聲速滑翔飛行器的紅外特征信號遠大于慣性段彈道導彈, 部分衛(wèi)星平臺可以實現(xiàn)對飛行器的識別跟蹤, 但由于現(xiàn)有星載紅外凝視傳感器的性能局限性, 加上部分衛(wèi)星缺乏下視能力, 衛(wèi)星在軌密度也存在不足, 難以對滑翔段高超聲速滑翔飛行器實現(xiàn)全域全程探測跟蹤, 并獲得高精度的目標數(shù)據(jù)[2]. 高超聲速巡航導彈在發(fā)射時通常也需要火箭助推器將其加速至發(fā)動機啟動速度, 然后由超燃沖壓發(fā)動機提供巡航段的飛行動力. 高超聲速巡航導彈配備的助推器功率較小, 紅外輻射強度遠小于處于助推段的高超聲速助推滑翔武器與彈道導彈. 同時, 超燃沖壓發(fā)動機的紅外特征信號強度僅為103W/sr 量級, 甚至比高速飛行氣動加熱產(chǎn)生的特征信號更低[3]. 此外, 高超聲速巡航導彈的飛行速度略低于高超聲速助推滑翔武器, 且飛行高度通常貼近臨近空間下界, 大氣背景輻射與云層反射的影響更加顯著, 氣動加熱產(chǎn)生的特征信號更不明顯. 這些因素使得高超聲速巡航導彈更難被天基紅外平臺有效捕獲跟蹤.

1.2 攔截窗口小

由于陸基、海基超遠程預警雷達系統(tǒng)和天基紅外探測系統(tǒng)難以提前為攔截武器系統(tǒng)提供高超聲速武器的精確目標信息, 使得攔截系統(tǒng)獲得目標準確位置與運動參數(shù)的時間點大幅后推. 而高超聲速武器極快的飛行速度使其由截獲點到目標點的飛行時間急劇壓縮, 以500 km 的截獲距離為例, 飛行速度為0.7 Ma 的亞音速巡航導彈將在約35 min 后擊中目標, 而速度為10 Ma 的高超聲速武器僅需約2.5 min.這就導致面對高超聲速武器打擊時攔截系統(tǒng)難以獲得充足的時間來進行攔截方案生成與攔截彈發(fā)射準備, 同時無法進行二次、多次攔截以提高攔截成功率.

另一方面, 高超聲速武器在飛行過程中可以進行大范圍機動, 其飛行彈道與最終落點對于防御方而言具有不可預測性, 從而進一步增大攔截系統(tǒng)為攔截彈解算射前參數(shù)的難度. 而對于已處于飛行狀態(tài)的攔截彈而言, 在較大范圍內(nèi)進行高速機動的高超聲速武器, 將迫使攔截彈不斷修正彈道方案、進行跟隨機動, 增大攔截彈的能量損失與彈載燃料消耗,降低攔截有效性.

1.3 應對手段少

目前的防空反導系統(tǒng)的作戰(zhàn)對象主要分為空氣動力目標（aerodynamic target）和戰(zhàn)術彈道導彈目標（tactical ballistic missile）兩個類別. 由于兩種作戰(zhàn)對象在彈道特征、飛行速度、機動能力、抗毀傷能力等目標參數(shù)上存在顯著差異, 各國主流的防空反導系統(tǒng)往往有針對性地分化出不同的裝備型號, 在技戰(zhàn)術指標上具有很大差別.例如,美國部署的SM-2 防空導彈主要承擔針對固定翼飛機、無人機與巡航導彈目標的區(qū)域防空任務, 射界上限在25 km 左右, 使用破片殺傷戰(zhàn)斗部進行目標毀傷；PAC-3 防空導彈負責中近程戰(zhàn)術彈道導彈的末段攔截, 最大射高24 km,采用特制的高爆戰(zhàn)斗部（又稱“殺傷增強器”）；末段高空區(qū)域防御系統(tǒng)“薩德”（terminal high altitude area defense, THAAD）導彈可承擔戰(zhàn)術彈道導彈的末段和中段攔截, 射高為40 km～150 km, 配備動能戰(zhàn)斗部進行直接碰撞殺傷；而搭配“宙斯盾”系統(tǒng)進行?；卸畏磳У腟M-3 導彈最低射高達80 km 以上, 同樣采用動能戰(zhàn)斗部. 然而, 高超聲速武器的典型飛行高度恰好位于絕大多數(shù)現(xiàn)役防空攔截彈的射高上界與反導攔截彈的射高下界之間. 在嘗試攔截高超聲速武器時, 防空攔截彈氣動控制裝置的工作效率將受到高空稀薄大氣的嚴重影響, 導致攔截彈機動性急劇下降；反導攔截彈受到的空氣阻力將顯著高于正常工況, 且裝備的導引頭難以在氣動加熱的干擾下穩(wěn)定工作, 降低動能戰(zhàn)斗部的殺傷成功率. 這就意味著現(xiàn)有的防空反導系統(tǒng)基本無法應對處于滑翔或巡航階段的高超聲速武器.

除難以在高超聲速武器巡航段實施攔截之外，現(xiàn)有手段也缺乏在發(fā)射段與末段進行有效防御的能力.和彈道導彈的上升段攔截類似, 盡管高超聲速武器在發(fā)射段往往目標明顯、飛行速度慢、機動性能差,但攔截作戰(zhàn)要求防空反導系統(tǒng)抵近前沿部署, 在高烈度沖突環(huán)境下難以實現(xiàn). 末段攔截則存在前文所述的攔截窗口小、失敗率高等問題. 另外, 各國發(fā)展的高超聲速武器體現(xiàn)出小型化、通用化的發(fā)展趨勢,使高超聲速武器的發(fā)射平臺具有更強的生存能力與隱蔽性. 俄羅斯的“匕首”導彈可由米格-31K、圖-22M3 一類的戰(zhàn)術飛機掛載,“鋯石”導彈計劃發(fā)展成一款陸海空通用的裝備型號, 新近曝光的“小精靈”“幼蟲-MD”導彈甚至可以由蘇-57 隱身戰(zhàn)斗機的內(nèi)置武器艙裝載；美國海基CPS 導彈、陸基LRHW 導彈與空基ARRW（AGM-183A）導彈也都將基于現(xiàn)有發(fā)射平臺形成戰(zhàn)斗力. 這導致對高超聲速武器發(fā)射平臺進行預先識別與優(yōu)先打擊的“攻勢防御”同樣存在較大難度.

2 國外高超聲速武器防御體系的建設現(xiàn)狀

近年來, 各軍事大國面對高超聲速武器的實際威脅, 開始進行高超聲速武器防御體系的發(fā)展論證與前期建設工作. 這其中, 美俄兩國憑借在相關領域的深厚技術積淀和在彈道導彈防御系統(tǒng)建設中積累的經(jīng)驗, 率先取得了一定的成果.

2.1 美國的高超聲速武器防御體系

自2017年起, 美國導彈防御局（Missile Defense Agency, MDA）在美國太空發(fā)展局（Space Development Agency, SDA）與美國國防部高級計劃局（Defense Advanced Research Projects Agency,DARPA）的協(xié)助下,開始進行美國高超聲速武器防御體系的建設工作. 基于MDA 的頂層規(guī)劃,美國將以現(xiàn)有的彈道導彈防御體系為基礎, 通過對傳感器網(wǎng)絡、指揮控制系統(tǒng)與攔截武器三大模塊的升級改造, 力爭在2030年之前初步建成具備高超聲速助推滑翔武器攔截能力的防御體系.

2.1.1 傳感器網(wǎng)絡

美國現(xiàn)有的彈道導彈防御體系已初步具備了陸基、海基、天基全面覆蓋的預警探測能力. 其中陸基平臺包括AN/FPS-108“丹麥眼鏡蛇”雷達, AN/FPS-115、AN/FPS-132“鋪路爪”雷達, AN/TPY-2 雷達, 以及不久前投入使用的“遠程識別雷達”（long range discrimination radar, LRDR）；海基平臺為1 部“?；鵛波段”（sea-based x-band radar, SBX）雷達；天基平臺包括第一代“國防支援計劃”（defense support program, DSP）、第二代高軌“天基紅外系統(tǒng)”（spacebased infrared system, SBIRS）、低軌“天基跟蹤與監(jiān)視系統(tǒng)”（space tracking and surveillance system, STSS）與計劃中新一代的“下一代過頂持續(xù)紅外”（next generation overhead persistent infrared, Next-gen OPIR）系統(tǒng)[4]. 但這些傳感器主要針對傳統(tǒng)的中遠程彈道導彈目標. 因此, MDA 計劃針對現(xiàn)有的陸基、?；鶄鞲衅髌脚_進行改進, 以提供雷達視距內(nèi)的高超聲速武器探測跟蹤能力. 同時, MDA 認為天基平臺在高超聲速武器探測方面具有更大優(yōu)勢, 但現(xiàn)有天基平臺軌道過高、傳感器靈敏度不足, 無法對高超聲速武器形成全程跟蹤. 為此, MDA 與SDA 展開合作, 計劃在低軌道建設覆蓋全球的天基紅外傳感器系統(tǒng).

SDA 在2019年公布了“國防空間體系架構”（national defense space architecture, NDSA）, 計 劃 在2025年前部署數(shù)百顆低軌道小型衛(wèi)星, 實現(xiàn)全球覆蓋, 構成提供態(tài)勢感知、定位導航、指揮控制、通信傳輸?shù)确盏? 個功能層, 對現(xiàn)有高成本大型衛(wèi)星星座進行功能性補充與備份[5]. 在七大功能層中, 跟蹤層（tracking layer）重點對包含高超聲速武器在內(nèi)的導彈威脅進行探測、識別與跟蹤, 計劃由“寬視場”（wide field of view, WFOV）衛(wèi)星網(wǎng)絡和“高超聲速與彈道跟蹤天基傳感器”（hypersonic and ballistic tracking space sensor, HBTSS）衛(wèi)星網(wǎng)絡兩大部分組成. SDA在2020年10月授予SpaceX 公司與L3 哈里斯公司各4 顆WFOV 衛(wèi)星的開發(fā)與制造合同, 計劃在2022年對其進行部署[6]. HBTSS 衛(wèi)星網(wǎng)絡的發(fā)展計劃則由MDA 主導, 又稱“天基傳感器層”（space sensor layer,SSL）計劃. 與WFOV 衛(wèi)星網(wǎng)絡相比, HBTSS 衛(wèi)星網(wǎng)絡在更低軌道高度上部署搭載有靈敏度更高紅外傳感器的衛(wèi)星星座, 但單個衛(wèi)星的監(jiān)視范圍更小, 因此,又被稱作“中視場”（medium field of view, MFOV）衛(wèi)星網(wǎng)絡. 2021年1月, MDA 授予諾斯羅普·格魯曼公司與L3 哈里斯公司開發(fā)HBTSS 衛(wèi)星原型的合同[7].SDA 在2021年8月利用天鵝座飛船向國際空間站運送了諾斯羅普·格魯曼公司開發(fā)的“原型紅外有效載荷”（prototype infra-red payload, PIRPL）, 用以開發(fā)服務于HBTSS 的高超聲速導彈識別算法[8]. 2021年11月, 諾斯羅普·格魯曼公司宣布完成了HBTSS 衛(wèi)星原型的關鍵設計審查[9]. 預計到2025年, 將有70顆左右的WFOV 衛(wèi)星與HBTSS 衛(wèi)星在軌組網(wǎng), 提供區(qū)域級持續(xù)跟蹤能力, 最終在數(shù)年內(nèi)建成由數(shù)百顆衛(wèi)星構成的全球跟蹤網(wǎng)絡. 其中, WFOV 衛(wèi)星網(wǎng)絡將承擔高超聲速武器的早期探測與預警任務, 并將目標信息傳遞給HBTSS 衛(wèi)星網(wǎng)絡, 由后者進一步獲取高精度跟蹤數(shù)據(jù), 為攔截彈提供實時目標指引. 此外, MDA還基于搭載在商業(yè)衛(wèi)星網(wǎng)絡上的傳感器構建了“天基殺傷評估”（space-based kill assessment, SKA）系統(tǒng),用于對攔截殺傷效果進行有效評估, 并可為二次攔截決策提供信息支持[10].

2.1.2 指揮控制系統(tǒng)

MDA 正在將指揮、控制、作戰(zhàn)管理與通信（command, control, battle management, and communications；C2BMC）系統(tǒng)向螺旋8.2-5 版本過渡, 通過集成LRDR 雷達、“彈道導彈防御過頂持續(xù)紅外架構”（BMDS overhead persistent infrared architecture, BOA）7.0 版本、美國陸軍“一體化防空反導作戰(zhàn)指揮系統(tǒng)”（integrated air and missile defense battle command system,IBCS）與在軌的SKA 系統(tǒng), 重點增強針對高超聲速目標的態(tài)勢感知與跟蹤監(jiān)測能力. 未來, C2BMC 系統(tǒng)將繼續(xù)升級至螺旋8.2-7 版本, 進一步提升天基、陸基、?；鶄鞲衅鞯膮f(xié)同水平, 降低傳感器系統(tǒng)、數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)和武器平臺之間的信息傳輸延遲, 同時強化基于Link16 數(shù)據(jù)鏈的高超聲速威脅信息傳遞能力. 同時, SDA 也在NDSA 功能層中規(guī)劃了由數(shù)百顆低軌衛(wèi)星構成的傳輸層（transport layer）, 計劃通過天基衛(wèi)星網(wǎng)絡來實現(xiàn)跟蹤層衛(wèi)星網(wǎng)絡與地面武器系統(tǒng)的高帶寬、低延遲互聯(lián), 并為聯(lián)合全域指揮與控制（joint all-domain command and control, JADC2）的實現(xiàn)提供硬件支撐.

通過升級改造指揮控制系統(tǒng)與打造實時數(shù)據(jù)傳輸鏈路, MDA 將為高超聲速武器防御體系賦予三大能力：“動態(tài)傳遞”（cued organic）、“遠程發(fā)射”（launch on remote）與“遠程交戰(zhàn)”（engage on remote）[11]. 動態(tài)傳遞能力通過打通威脅信息在外部傳感器網(wǎng)絡與攔截武器系統(tǒng)自身傳感器系統(tǒng)之間的鏈路, 使攔截武器系統(tǒng)在高超聲速目標由外部傳感器范圍進入自身傳感器范圍時可以即時響應, 形成接力探測跟蹤, 縮短防御體系的反應時間. 遠程發(fā)射能力使攔截武器系統(tǒng)可以利用外部傳感器的探測跟蹤數(shù)據(jù)提前發(fā)射攔截彈, 在目標進入自身傳感器范圍后繼續(xù)引導攔截, 可將攔截點前推至攔截武器系統(tǒng)傳感器的感知范圍外沿, 有效拓展攔截窗口大小. 遠程交戰(zhàn)能力使攔截彈可以全程依靠外部傳感器數(shù)據(jù)進行攔截, 進一步將攔截點前推至攔截彈的有效射程外沿, 增大單一攔截武器系統(tǒng)的防御范圍, 提升防御體系的整體作戰(zhàn)效能.

2.1.3 攔截武器

MDA 一方面嘗試基于現(xiàn)有防空反導系統(tǒng)獲得針對高超聲速武器的有限反制能力；另一方面積極推動新型高超聲速武器攔截系統(tǒng)的開發(fā)進程. MDA 在2018年以“高超聲速防御武器系統(tǒng)”（hypersonic defense weapon system, HDWS）項目的名義授出多達21份的概念定義研究合同, 并在一年后選擇了其中5個技術方案進入概念完善階段[12]. 這5 份方案為：洛克希德·馬丁公司基于THAAD 改進的“飛鏢”（Dart）方案與基于PAC-3 MSE 改進的“女武神”（Valkyrie）末端攔截方案, 雷神公司基于SM-3 改進的“標準-3 霍克”（SM-3 HAWK）方案與采用定向能技術的“非動能高超聲速防御概念”方案, 以及波音公司的“超高速攔截器”（hypervelocity interceptor,HYVINT）方案[13].隨后在2019年底, MDA 披露了“區(qū)域滑翔段武器系統(tǒng)”（regional glide phase weapon system, RGPWS）項目,計劃運用HDWS 項目的技術成果, 在2025-2030年形成針對處于滑翔段的高超聲速助推滑翔武器的?；鶖r截能力[14]. 然而, 項目的招標方案確定工作在2020年7月被宣布延期, 隨后MDA 局長約翰·希爾海軍中將表示, MDA 此前開展“防御性高超聲速導彈”的設計工作被“暫?！? 因為MDA 需要在尋找遠期更加“優(yōu)雅”方案的同時兼顧當前日益迫切的高超聲速武器防御需求[15].MDA 在2021年1月公布了取代RGPWS 項目的“滑翔段攔截器”（glide phase interceptor, GPI）項目, 將在前期研究的基礎上開發(fā)一款基于“宙斯盾”系統(tǒng)、可以裝入艦載垂發(fā)裝置的攔截武器, 并于2030年前完成部署[16].2021年11月,MDA宣布將由洛克希德·馬丁公司、諾斯羅普·格魯曼公司與雷神公司進行GPI 項目的研發(fā)工作[17]. 在滑翔段攔截方案之外, MDA 還計劃使用?；鵖M-6 導彈對高超聲速助推滑翔武器實施末段攔截, 預計在2023年進行首次試驗[18]. 除了主流的動能攔截方案, MDA 也對定向能攔截方案表現(xiàn)出關注, 并在2020年要求雷神公司繼續(xù)發(fā)展超遠程、高功率的非動能防御能力,同時開發(fā)配套的高功率微波試驗臺[19]. 另外, DARPA也在2018年發(fā)起了“滑翔破壞者”（Glide Breaker）項目, 但很可能不涉及具體攔截武器型號的研發(fā), 而是重點關注高超聲速武器攔截系統(tǒng)的使能技術, 例如：新式彈載姿態(tài)軌道控制系統(tǒng)與變推力火箭發(fā)動機[20].

2.1.4 存在問題

美國高超聲速武器防御體系存在的主要問題在于投入有限、進展緩慢、功能單一.

近年來美國在高超聲速武器研發(fā)領域的投入飛速增長, 2023 財年的預算申請額已達47 億美元, 但同期MDA 僅為高超聲速防御項目申請約2.3 億美元, 為進攻性武器研發(fā)預算的5%. 面對主要戰(zhàn)略競爭對手日益增長的高超聲速威脅, 美國在高超聲速武器防御體系上的相對低投入無疑會影響其作戰(zhàn)能力的形成速度. 同時, 這也體現(xiàn)出美國在高超聲速武器領域有采取“以攻代防”策略的潛在傾向, 可能試圖通過盡快獲取對等的高超聲速打擊能力來實現(xiàn)制衡.

另一方面, 美國高超聲速防御體系中的大量關鍵項目仍處于技術驗證與原型設計階段, 距離形成有限的高超聲速武器防御能力還有相當差距. 考慮到同期美國進行的進攻性高超聲速武器中, 計劃進度最快的ARRW 項目也要到2023 財年才能形成早期作戰(zhàn)能力（early operational capability, EOC）, 且大概率由于試驗事故頻出而推遲入役時間, 預計美國在未來5年左右的時間以內(nèi), 仍要面對在高超聲速攻防兩大領域同時受制于人的局面.

此外, 美國構想的攔截方案主要針對高超聲速助推滑翔武器, 對高超聲速巡航導彈的目標特性與攔截手段缺乏關注. 面對俄羅斯即將裝備的以“鋯石”為代表的高超聲速巡航導彈, 美國正在建設中的高超聲速武器防御體系可能仍然缺乏應對能力.

2.2 俄羅斯的高超聲速武器防御體系

俄羅斯一方面在高超聲速武器領域發(fā)展勢頭強勁, 另一方面也對高超聲速武器的防御問題十分重視. 俄羅斯總統(tǒng)普京在2019年5月曾表示, 俄羅斯必須在其他國家研發(fā)出高超聲速武器之前獲得針對此類武器的防御手段[21].目前,承擔俄羅斯高超聲速武器防御體系建設任務的是在2015年由原空軍與空天防御兵合并組建而成的俄羅斯空天軍. 為滿足攔截高超聲速武器的任務要求, 俄羅斯在發(fā)展高超聲速武器防御能力時, 主要關注預警探測網(wǎng)絡與防空反導系統(tǒng)兩個領域.

2.2.1 預警探測網(wǎng)絡

俄羅斯基于國防總體需求與當前技術能力, 重點發(fā)展陸基裝備, 兼顧更新天基早期預警衛(wèi)星平臺,形成以“沃羅涅日”（Voronezh）遠程預警相控陣雷達與“集裝箱”（Container）超視距雷達為骨干, 以經(jīng)過現(xiàn)代化改裝的“第聶伯河”（Dnepr）雷達、“達里亞爾”（Daryal）雷達、“伏爾加河”（Volga）雷達、“頓河-2N”（Don-2N）雷達等老式導彈預警雷達和可機動部署的“共振-N”（Rezonans-N）雷達、機動式的“天空-M”（Nebo-М）雷達為補充的陸基導彈預警系統(tǒng), 以及由“苔原”（Tundra）高橢圓軌道衛(wèi)星與地球靜止軌道衛(wèi)星構成的“穹頂”（Kupol）天基導彈預警系統(tǒng), 可提供高超聲速武器的發(fā)射預警與探測功能.

“沃羅涅日”雷達是俄羅斯國家導彈預警系統(tǒng)（SPRN）陸基部分的基礎, 包括工作在米波波段的“沃 羅 涅 日-M”（Voronezh-M）、“沃 羅 涅 日-VP”（Voronezh-VP）雷達, 分米波波段的“沃羅涅日-DM”（Voronezh-DM）雷達, 以及厘米波波段的“沃羅涅日-SM”（Voronezh-SM）雷達. 據(jù)報道,“沃羅涅日”雷達的最遠探測距離達6 000 km, 探測高度150 km～4 000 km, 可對空氣動力學目標、彈道導彈與空間目標實施高精度探測跟蹤. 俄羅斯已在列寧格勒州、加里寧格勒州、伊爾庫茨克州等地區(qū)部署了7 部“沃羅涅日”雷達, 另有3 部于摩爾曼斯克、沃爾庫塔與塞瓦斯托波爾在建, 初步建立起以俄羅斯歐洲部分為重點、囊括周邊重點戰(zhàn)略方向、覆蓋國土全境的導彈預警探測網(wǎng)絡. 其中, 正在塞瓦斯托波爾建造的雷達是“沃羅涅日”雷達的升級型號, 又稱“亞赫羅馬”（Yakhroma）雷達. 未來, 所有“沃羅涅日”雷達都將升級到“亞赫羅馬”雷達的標準[22].

“集裝箱”雷達利用地球電離層反射無線電波的原理, 可實現(xiàn)對地平線以下較低空域目標的超視距探測, 探測距離可達3 000 km, 從而有效填補“沃羅涅日”雷達在低空的探測盲區(qū). 由于“集裝箱”雷達工作在短波波段, 而高超聲速武器飛行時形成的等離子體鞘套可對該波段電磁波形成較強散射, 因此,“集裝箱”雷達在理論上擁有對高超聲速武器的良好探測能力[23]. 同時,“集裝箱”雷達在偵測到高超聲速武器后, 能夠通過數(shù)據(jù)鏈將信息傳遞至“沃羅涅日”雷達, 后者可快速定位目標, 引導防空導彈進行攔截.首部“集裝箱”雷達已自2019年12月起進入戰(zhàn)斗值班狀態(tài), 其接收天線部署在莫爾多瓦共和國, 發(fā)射天線位于下諾夫哥羅德州, 從而對歐洲與中東地區(qū)空域的航空活動實現(xiàn)有效監(jiān)測[24]. 俄羅斯還計劃于2024年在阿穆爾州部署第2 套“集裝箱”雷達, 主要針對遠東方向的潛在威脅. 考慮到美國可能將首批列裝的高超聲速武器部署在歐洲與亞太地區(qū), 俄羅斯陸基預警探測網(wǎng)絡的先期布局可以有力緩解相應戰(zhàn)略方向的空防壓力.

俄羅斯還在北部地區(qū)部署了多部工作于米波波段的“共振-N”雷達, 可探測1 200 km 以內(nèi)的彈道導彈目標與600 km 以內(nèi)的空氣動力目標, 探測高度100 km, 據(jù)稱具備對隱身目標與高超聲速目標的探測能力. 該系統(tǒng)可通過公路或鐵路快速機動部署,主要用于北極方向的威脅識別與預警, 并可為防空導彈系統(tǒng)提供目標數(shù)據(jù). 另外, 安裝在輪式汽車底盤上的“天空-M”雷達被部署在克里米亞半島與遠東地區(qū), 對空中目標的探測距離達600 km, 同樣可對隱身目標與高超聲速目標進行探測識別.

“穹頂”天基導彈預警系統(tǒng)則用于替換自蘇聯(lián)時期開始建設的“眼睛”（Oko）系統(tǒng), 截止2021年底已有5 顆“苔原”衛(wèi)星在軌組網(wǎng). 該系統(tǒng)最終將由10 顆位于高橢圓軌道與地球靜止軌道的導彈預警衛(wèi)星構成, 實現(xiàn)對潛在戰(zhàn)略對手地面與水面彈道導彈發(fā)射動態(tài)的全天候監(jiān)視跟蹤, 也可為高超聲速助推滑翔武器的發(fā)射提供早期預警.

2.2.2 防空反導系統(tǒng)

俄羅斯近期連續(xù)曝光了S-500“普羅米修斯”（Prometheus）、A-235“努多爾河”（Nudol）、S-550 等多款新型防空反導系統(tǒng), 均號稱具有對抗高超聲速武器的能力. 其中, S-500 防空導彈系統(tǒng)是S-400“凱旋”（Triumph）系統(tǒng)的升級, 其特點在于將多種傳感器、多套指揮控制系統(tǒng)、多型火力單元集成配置, 形成覆蓋多空域、多目標種類的一體化防空反導防天武器系統(tǒng). 據(jù)報道, S-500 防空導彈系統(tǒng)的最大攔截距離達600 km, 最大射高達200 km, 可同時跟蹤攔截10 個飛行速度超過7 km/s（約20 Ma）的高速目標,具備打擊空氣動力目標、彈道導彈、高超聲速武器與低軌道衛(wèi)星的能力[25]. 該裝備于2021年7月在卡普斯汀亞爾試驗場完成了攔截高速彈道導彈目標的試射任務, 并于同年9月完成了國家測試. 首批一個旅的S-500 防空導彈裝備已交付給位于莫斯科近郊克拉斯諾茲納緬斯克的空天軍第15 特種集團軍,該部承擔了莫斯科與中央工業(yè)區(qū)的保衛(wèi)任務.

A-235 戰(zhàn)略反導系統(tǒng)則將取代現(xiàn)有的A-135“阿穆爾河”（Amur）系統(tǒng), 用于建立首都區(qū)的反導屏障[26].據(jù)報道, 該系統(tǒng)配置了高、中、低3 層反導攔截彈, 可擊落洲際彈道導彈與低軌道衛(wèi)星目標, 但具體性能指標尚未公開. 由于A-235 系統(tǒng)使用攔截彈的飛行速度可達高超聲速, 俄羅斯軍事專家阿列克謝·列昂科夫認為其具有攔截高超聲速武器的能力[27]. 與A-135 系統(tǒng)相比, A-235 系統(tǒng)除了具有更優(yōu)的技戰(zhàn)術性能, 還在A-135 裝備的核戰(zhàn)斗部之外增添了定向破片戰(zhàn)斗部的選項, 有效降低了對地面的附帶損傷. 同時, A-235 系統(tǒng)的部分攔截彈具備車載機動發(fā)射的能力, 相較固定發(fā)射井發(fā)射的A-135 系統(tǒng)而言極大拓展了防御靈活性.

S-550 反導系統(tǒng)由俄羅斯國防部長紹伊古在2021年11月的一次電話會議上首次曝光, 該裝備的技術細節(jié)尚未得到官方公布. 據(jù)部分軍事專家推測,S-550 系統(tǒng)可能是S-500 的近程與廉價版本, 從而使S-500 能夠與其形成和S-400/S-350“勇士”（Vityaz）類似的高低搭配關系[28]. 但俄新社的報道指出, S-550可能是S-500 系統(tǒng)的功能特化型號, 重點提供反導攔截與反衛(wèi)星能力, 其作戰(zhàn)目標包括美國X-37B 試驗飛行器在內(nèi)的彈道導彈、低軌道衛(wèi)星與高超聲速滑翔飛行器[29]. 該系統(tǒng)可能在2025年左右投入使用, 將與S-500 一同承擔高超聲速武器的防御任務.

除了基于動能殺傷的傳統(tǒng)防空反導系統(tǒng)之外,俄羅斯還利用自身在電子戰(zhàn)領域的技術積累, 研發(fā)針對高超聲速武器的電子戰(zhàn)系統(tǒng), 通過干擾高超聲速武器的導航制導控制來使其無法命中目標, 從而實現(xiàn)對高超聲速武器的軟殺傷. 據(jù)報道, 俄羅斯現(xiàn)役的“克拉蘇哈”（Krasukha）系列、“季夫諾莫里耶”（Divnomorye）、“摩爾曼斯克-BN”（Murmansk-BN）、“汞-B”（Rtut-B）等多型電子戰(zhàn)系統(tǒng)可對高超聲速武器的衛(wèi)星定位與雷達制導功能進行有效干擾, 阻止高超聲速武器對目標的精確打擊[30]. 同時, 俄羅斯還在積極列裝運用人工智能技術的“貝利娜”（Bylina）電子戰(zhàn)系統(tǒng), 能夠自主識別高超聲速武器威脅, 以更快反應速度、更高壓制功率、更強多目標應對能力來防御高超聲速武器的進攻.

2.2.3 存在問題

2021年10月初, 俄羅斯舉行了首次反高超聲速武器軍事演習, 并宣布演習取得了圓滿成功[31]. 然而,這并不意味著俄羅斯已經(jīng)完全建成了具備高超聲速武器應對能力的防御體系. 俄羅斯在高超聲速武器防御體系領域的信息公開與在高超聲速武器領域具有高度相似性, 即以公布型號與關鍵性能指標為主,基本不涉及對具體研發(fā)動態(tài)、技術細節(jié)與詳細參數(shù)的介紹, 導致各方信息存在較多缺失與自相矛盾之處, 甚至可能混雜有戰(zhàn)略欺騙的要素. 基于公開信息分析, 其在高超聲速武器防御體系建設方面尚存在一些較為顯著的問題, 體現(xiàn)在探測網(wǎng)絡有效性與攔截系統(tǒng)可靠性兩個方面.

由于俄羅斯現(xiàn)有的高超聲速武器預警探測網(wǎng)絡基本依賴于陸基裝備進行構建, 探測范圍被局限在雷達視距內(nèi), 因此, 其對臨近空間高超聲速武器的探測跟蹤能力遠低于對傳統(tǒng)彈道導彈目標. 盡管俄羅斯發(fā)展了以“集裝箱”雷達為代表的超視距雷達系統(tǒng),理論上可以實現(xiàn)對高超聲速目標的超視距探測, 但超視距雷達受其工作原理限制, 探測精度較為有限,且工作狀態(tài)受電離層變化影響較大, 通常僅具有遠程預警功能, 難以為攔截武器提供制導, 也就無法實現(xiàn)高超聲速武器攔截線的外推. 同時, 俄羅斯目前正在建設的天基“穹頂”系統(tǒng)與美國SBIRS 系統(tǒng)具有相似性, 僅能提供高超聲速武器的發(fā)射預警與助推段跟蹤, 對于處于滑翔狀態(tài)的高超聲速滑翔飛行器與飛行狀態(tài)的高超聲速巡航導彈而言, 其探測精度尚不足以實現(xiàn)有效跟蹤. 總體來看, 目前俄羅斯構建的高超聲速武器預警探測網(wǎng)絡是否能形成對高超聲速武器的全程探測跟蹤令人生疑.

同時, 俄羅斯對高超聲速武器攔截系統(tǒng)的范疇定義與對攔截系統(tǒng)性能的評價標準極為含混, 導致其可靠性有較大概率達不到對外宣傳的標準. 除了S-500、A-235 與S-550 系統(tǒng)之外, 俄羅斯目前宣稱擁有高超聲速武器攔截能力的防空反導系統(tǒng)還包括S-350、S-400、“山毛櫸-M3”（Buk-M3）、“鎧甲-S”（Pantsir-S）等, 裝備功能涵蓋戰(zhàn)略反導、遠程防空反導、中近程防空、末端防空等多個領域[31].以S-400 防空導彈系統(tǒng)為例, 其針對空氣動力目標的攔截距離為250 km, 針對彈道導彈目標的攔截距離為60 km,最大攔截高度為27 km, 各方面技術指標都沒有超出傳統(tǒng)防空反導系統(tǒng)的范疇, 且未體現(xiàn)出針對高超聲速目標的專門優(yōu)化. 盡管其可攔截最大速度為4.8 km/s（約14 Ma）的目標, 但一般僅針對不具備機動變軌能力的再入段中程彈道導彈, 而對在飛行全程擁有大過載機動能力的高超聲速武器而言可能缺乏應對能力. 最新的S-500 防空導彈系統(tǒng)則號稱可以攔截速度超過7 km/h 的目標, 但對目標飛行高度與機動能力語焉不詳, 因此, 同樣難以評價其對高超聲速武器的真實攔截效能. 再如“鎧甲-S”彈炮合一防空系統(tǒng),其集成了雙管30 mm 火炮與近程防空導彈, 主要承擔要地與野戰(zhàn)末端防空任務, 用于攔截20 km 距離、15 km 高度、速度1 km/s（約3 Ma）以內(nèi)的空中目標.即使考慮到高超聲速武器一般會在飛行末端進行減速以進行精確制導, 其機動性能仍然超出了“鎧甲-S”系統(tǒng)的攔截能力, 僅在理論上存在被攔截可能性. 因此, 盡管俄羅斯宣稱在2021年10月的軍事演習中基于自動化指揮控制系統(tǒng), 初步建立了統(tǒng)合全部參演預警探測裝備與防空系統(tǒng)的一體化防空綜合體,但其各攔截武器子系統(tǒng)仍不能確定具備對高超聲速武器的有效打擊能力, 對高超聲速武器進行全方位梯次攔截也就無從談起.

3 高超聲速武器防御體系的發(fā)展趨勢

盡管高超聲速武器防御體系的建設工作仍將在較長一段時期內(nèi)處于早期階段, 但現(xiàn)有規(guī)劃已體現(xiàn)出各國對高超聲速武器防御難題的積極思考. 為進一步提升防御體系的作戰(zhàn)效能, 形成對抗高超聲速武器的有效能力, 高超聲速武器防御體系正體現(xiàn)出傳感器分布式網(wǎng)絡化、指揮控制系統(tǒng)扁平化、攔截手段多樣化、體系運行智能化的發(fā)展趨勢.

3.1 傳感器分布式網(wǎng)絡化

高超聲速武器在臨近空間高速飛行機動的能力,嚴重影響了陸基、海基預警探測系統(tǒng)的發(fā)現(xiàn)跟蹤距離；其相對較低的紅外輻射特征, 又使得現(xiàn)有天基傳感平臺無法形成有效探測. 除此之外, 擁有高超聲速武器預警探測能力的傳統(tǒng)傳感器系統(tǒng)具有成本高昂、目標明顯、抗毀傷能力差的特征, 自身往往就易成為高烈度軍事沖突過程中遭受打擊的首批目標,生存能力堪憂. 因此, 未來高超聲速武器防御體系中的傳感器系統(tǒng)勢必將以分布式傳感器網(wǎng)絡的形式存在, 體現(xiàn)出全域全時探測、全波段覆蓋、彈性運行的特點.

除了來源于現(xiàn)有彈道導彈防御體系的天基、陸基、海基傳感器系統(tǒng)之外, 高超聲速武器防御體系的傳感器系統(tǒng)還將涵蓋航空器、臨近空間飛行器、近地軌道衛(wèi)星等多領域平臺. 據(jù)報道, 美國MDA 曾在2016年的一次試驗中使用MQ-9 無人機對彈道導彈目標進行探測跟蹤, 而日本防衛(wèi)省已對相關技術表現(xiàn)出興趣, 計劃將其應用于高超聲速武器防御[32]. 包括預警機、戰(zhàn)斗機在內(nèi)的有人航空器也可作為分布式節(jié)點整合到傳感器網(wǎng)絡中. 位于臨近空間的飛艇與長航時無人機則可在高超聲速武器的滑翔/巡航高度長期駐留, 能夠形成較大范圍內(nèi)的高超聲速武器探測能力. 而以美國HBTSS 衛(wèi)星為代表的近地軌道衛(wèi)星星座, 則具有對高超聲速武器實現(xiàn)全程精確跟蹤的潛力. 另一方面, 由于高超聲速武器在不同飛行階段與速度高度狀態(tài)具有不一樣的目標特性, 各預警探測平臺將綜合利用多波段雷達、紅外、可見光等探測手段, 確保實現(xiàn)對高超聲速武器的有效探測. 此外, 由分布式傳感器節(jié)點構成的整個系統(tǒng)將形成動態(tài)彈性的運行機制, 使得傳感器系統(tǒng)的傳感器密度、探測能力與信息更新頻率具備局部可調(diào)節(jié)性, 有效提升對重點方向、熱點地區(qū)潛在高超聲速武器攻擊的應對能力,同時增強了傳感器系統(tǒng)的運行穩(wěn)定性與抗損能力.

要構建覆蓋全域的分布式傳感器網(wǎng)絡, 需要重點關注傳感器平臺的成本控制問題. 如果單個傳感器平臺的建設就消耗了大量資源, 則整個傳感器網(wǎng)絡的成本將高昂到不可接受. 美國HBTSS 衛(wèi)星的發(fā)展計劃就曾因建設與運行成本問題受到美國國會的質(zhì)疑[33]. 被迫付出巨大代價構建傳感器網(wǎng)絡的防御方, 將承受來自高超聲速武器進攻方的成本強加, 勢必影響其戰(zhàn)略層面的發(fā)展均衡性與可持續(xù)性. 考慮到單個傳感器平臺的性能提升, 對整個傳感器網(wǎng)絡探測跟蹤能力的影響具有邊際遞減效應, 且分布式傳感器網(wǎng)絡對傳感器平臺的性能與可靠性要求明顯低于集中式的傳感器系統(tǒng), 這一問題可以通過依托于民間商業(yè)項目進行傳感器平臺開發(fā)與傳感器網(wǎng)絡構建來解決. 以天基傳感器網(wǎng)絡為例, 目前SpaceX公司的“星鏈（starlink）”衛(wèi)星網(wǎng)絡正受到廣泛關注,其通過合理設計平臺性能指標、利用成熟技術進行工業(yè)化生產(chǎn), 將生產(chǎn)規(guī)模擴大至萬顆以上等手段, 成功將單顆衛(wèi)星成本控制在100 萬美元以內(nèi). 若基于類似思路發(fā)展天基傳感器平臺, 即使將平臺有效載荷更換為相對較為精密昂貴的各類傳感器模塊, 其總體成本也會遠低于現(xiàn)有的各類軍用大型天基預警探測平臺,從而有效降低整個傳感器網(wǎng)絡的制造與運行花費.

3.2 指揮控制系統(tǒng)扁平化

高超聲速武器極大壓縮了防御體系的反應時間,對其響應速度提出了嚴峻考驗. 傳統(tǒng)防空反導系統(tǒng)的運行獨立性強、流程分離度高、指揮層級多, 導致其在被整合到防御體系中時存在協(xié)同效能差、信息傳輸慢、網(wǎng)絡化難度大的弱點, 極大影響體系的工作效率. 因此, 打通系統(tǒng)之間的信息壁壘, 降低指揮層級與指揮控制節(jié)點數(shù)量, 實現(xiàn)指揮控制系統(tǒng)的扁平化, 將成為高超聲速武器防御體系的又一發(fā)展方向.

建立扁平化運行的高超聲速武器防御指揮控制系統(tǒng), 意味著形成作戰(zhàn)要素的全面統(tǒng)合. 高超聲速武器防御作戰(zhàn)是跨越陸、海、空、天、電的多域聯(lián)合作戰(zhàn)，需要充分利用各作戰(zhàn)域的傳感器、指揮控制節(jié)點與攔截武器平臺, 將各平臺由歸屬于分立系統(tǒng)的單元抽象為體系中具有相應功能的要素, 形成統(tǒng)一態(tài)勢感知、統(tǒng)一決策指揮、統(tǒng)一任務規(guī)劃. 將實現(xiàn)高效的信息處理與決策生成. 由于體系內(nèi)包含的作戰(zhàn)要素大大增加, 數(shù)據(jù)產(chǎn)生總量成倍上升, 需要以更高的效率與可靠性來完成作戰(zhàn)信息的分析提煉, 并基于人工智能技術實現(xiàn)輔助決策, 乃至于賦予指揮控制系統(tǒng)自主決策能力. 最后是進行指揮控制流程的充分精簡. 利用數(shù)據(jù)鏈技術打通各作戰(zhàn)要素之間的直接數(shù)據(jù)交互, 將信息傳輸流程由單一系統(tǒng)鏈狀結(jié)構、多系統(tǒng)樹狀結(jié)構升級為網(wǎng)狀結(jié)構, 減少信息流轉(zhuǎn)層級,從而有效提升“從傳感器到射手”的信息傳遞效率.

然而, 指揮控制系統(tǒng)的扁平化發(fā)展也在兩個方面遭遇挑戰(zhàn). 第一, 高超聲速武器防御體系從屬于更高層級的作戰(zhàn)體系, 其作戰(zhàn)要素往往擔負多重任務,而單純針對高超聲速武器防御需求的指揮控制系統(tǒng)結(jié)構優(yōu)化可能反而為各要素在其他職能領域發(fā)揮作用設置障礙, 甚至干擾其他作戰(zhàn)體系的正常運轉(zhuǎn). 為此, 需要加強頂層設計牽引, 以構建攻防一體的聯(lián)合作戰(zhàn)體系作為總體目標, 自上而下推動高超聲速武器防御體系的指揮控制系統(tǒng)重構. 第二, 扁平化結(jié)構的指揮控制系統(tǒng)對作戰(zhàn)要素之間數(shù)據(jù)傳輸?shù)膶崟r性與可靠性提出了更高要求. 針對這一問題, 除了對各作戰(zhàn)平臺的數(shù)據(jù)鏈設備進行提升傳輸速率、降低通信延遲、增強抗干擾能力的技術升級之外, 還可基于低軌衛(wèi)星、無人機、無人艇等平臺構建分布式的數(shù)據(jù)傳輸網(wǎng)絡, 保證數(shù)據(jù)鏈路在復雜電磁環(huán)境下的穩(wěn)定高效工作.

3.3 攔截手段多樣化

當前各型攔截武器在防御高超聲速武器時表現(xiàn)不佳, 攔截成功率低. 因此, 一方面需要基于現(xiàn)有攔截武器進行深度技術改進, 使其獲得應對高超聲速武器威脅的作戰(zhàn)能力, 另一方面則可通過原理與思路創(chuàng)新來豐富攔截手段, 最終實現(xiàn)對高超聲速武器的全程有效反制.

以現(xiàn)有攔截武器為基礎進行技術改進與性能升級, 能夠以較低成本與較高效率形成對抗高超聲速武器的初步能力. 由于高超聲速武器具有高空高速高機動的飛行特性, 需要對攔截武器的飛行彈道規(guī)劃、制導算法設計、動力系統(tǒng)管理等要素進行優(yōu)化,推動新型戰(zhàn)斗部技術、高空機動變軌技術、變推力發(fā)動機技術等領域的研發(fā)工作, 從而提升攔截武器的有效射程、飛行速度、機動能力與命中精度, 增強其攔截高超聲速武器的能力.

與此同時, 以激光武器、高功率微波武器、粒子束武器為代表的定向能武器具有系統(tǒng)反應速度快、發(fā)射命中間隔短、目標毀傷效果好的特點, 對高超聲速武器的攔截任務表現(xiàn)出較好適用性. 陸基、?；ㄏ蚰芪淦髌脚_對尺寸重量的限制較為寬松, 能以較大輸出功率毀傷目標, 但發(fā)射能量在大氣層內(nèi)傳輸損耗較大；空基、天基定向能武器平臺受能量損失的影響較小, 理論上對臨近空間飛行的高超聲速武器具有更好的攔截能力與更遠的攔截距離, 但武器系統(tǒng)的體積重量嚴重受限, 導致輸出功率較低, 通常不足以實現(xiàn)對目標的直接毀傷. 因此, 陸?；ㄏ蚰芪淦髌脚_可能在未來承擔針對高超聲速武器的要地防御與末段攔截任務, 而空天基定向能武器平臺將更多關注對高超聲速武器的彈載電子設備與傳感器進行軟殺傷. 前任美國國防部研究與工程副部長邁克爾·格里芬曾表示, 可以將高超聲速武器攔截彈的戰(zhàn)斗部由動能攔截器替換為定向能攔截器, 通過在較近距離利用定向能破壞高超聲速武器的彈載電子設備來實現(xiàn)攔截, 從而降低對攔截彈的導引精度要求[34].

2022年2月, 美國獨立智庫“戰(zhàn)略與國際研究中心”（Center for Strategic and International Studies,CSIS）發(fā)布了一份名為《復雜防空：反制高超聲速導彈威脅》的研究報告, 作者在報告中描述了不同于傳統(tǒng)“直接命中毀傷”的“廣域毀傷機制”概念, 為防御高超聲速武器提供新的潛在思路[35]. 通過在高超聲速武器的潛在飛行路徑上構建由惰性或者含能微粒構成的“塵埃墻”, 可以加速高超聲速武器的表面燒蝕,引發(fā)高超聲速武器的結(jié)構與空氣動力學破壞, 降低其機動性能與命中精度. 此外, 通過在攔截彈上搭載高能微波裝置, 對微波覆蓋區(qū)域內(nèi)高超聲速武器的彈載電子設備進行干擾破壞, 同樣可以實現(xiàn)對高超聲速武器的攔截. 未來還可在通用助推器上分別搭載模塊化的有效載荷, 既包括“塵埃彈頭”、高能微波彈頭等新式戰(zhàn)斗部, 又包括傳統(tǒng)的動能攔截戰(zhàn)斗部與破片殺傷戰(zhàn)斗部, 形成對高超聲速武器的分層多次攔截, 提高攔截成功率.

3.4 體系運行智能化

對于傳統(tǒng)防空反導體系而言, 目標識別、探測跟蹤、作戰(zhàn)決策、任務規(guī)劃、效果評估等環(huán)節(jié)的大量工作仍然依托于人工過程. 高超聲速武器防御體系跨越多域、要素眾多, 且作戰(zhàn)流程的運轉(zhuǎn)效率面臨高超聲速武器極快打擊速度帶來的巨大壓力, 使得人力因素成為制約體系作戰(zhàn)效能提升的最大短板之一.因此, 利用以人工智能技術為代表的新興技術來實現(xiàn)高超聲速武器防御體系的智能化改造, 將成為反制高超聲速武器的關鍵一招.

高超聲速武器防御體系的智能化運行, 意味著傳感器系統(tǒng)識別跟蹤效率的提升. 運用算法對接傳感器網(wǎng)絡產(chǎn)生的海量數(shù)據(jù), 能夠形成對目標信息的立體感知, 實現(xiàn)對目標的快速識別與威脅判定, 并提高對目標狀態(tài)與攔截效果的評估能力, 為攔截方案制定與多次攔截決策提供協(xié)助. 其次是指揮控制系統(tǒng)運轉(zhuǎn)速度的提高. 利用人工智能技術進行目標與戰(zhàn)場信息的精確傳遞, 并基于自主流程生成決策輔助信息, 可以極大提升人工分析決策效率, 乃至于實現(xiàn)獨立的自主攔截決策. 最后是攔截武器作戰(zhàn)效果的加強. 針對單一攔截武器平臺而言, 人工智能技術可以優(yōu)化攔截武器在復雜環(huán)境條件下的自主控制能力與機動性能, 提升攔截武器對高超聲速武器的攔截成功率；針對攔截武器系統(tǒng)而言, 人工智能技術能夠?qū)崿F(xiàn)不同類別攔截武器資源的快速合理分配, 有效增強防御體系對高超聲速武器的多層次攔截能力與多目標應對能力.

但是, 高超聲速武器防御體系的智能化改造也會伴生新的問題. 由于人工智能技術仍處于發(fā)展的早期階段, 人工智能神經(jīng)網(wǎng)絡算法的運行過程尚處于黑箱狀態(tài), 增大了依托人工智能技術構建防御體系的潛在技術風險. 另一方面, 高超聲速武器具有準戰(zhàn)略武器屬性, 再加上近年來高超聲速武器技術呈擴散態(tài)勢,裝備性能指標不斷提升, 甚至可能得到人工智能技術的進一步賦能, 導致各軍事大國面臨的高超聲速武器威脅越來越大, 發(fā)展自動運行、自主決策的智能化高超聲速武器防御體系的動機日益增強, 容易引發(fā)攻防雙方的戰(zhàn)略誤判與沖突升級. 尤其是部分高超聲速武器與高超聲速防御武器均具有核常兼?zhèn)鋵傩? 在其中引入人工智能要素極有可能加劇戰(zhàn)略態(tài)勢失衡, 降低各軍事大國之間的戰(zhàn)略穩(wěn)定性. 因此, 必須未雨綢繆,形成對相應風險的準確評估和提前應對.

4 結(jié)論

高超聲速武器對世界各軍事大國現(xiàn)有的防空反導體系提出嚴峻挑戰(zhàn). 面對高超聲速武器威脅, 美俄兩國憑借自身技術積累, 在高超聲速武器防御體系建設領域率先行動, 取得了大量成果, 但也暴露出一些問題, 總體仍處于發(fā)展建設的早期階段. 綜合各國發(fā)展現(xiàn)狀考慮, 高超聲速武器防御體系將以傳感器網(wǎng)絡、指揮控制系統(tǒng)、攔截武器系統(tǒng)三大領域為發(fā)展重點, 以全時全域探測、高效指揮控制、全程有效攔截為發(fā)展目標, 以人工智能為重要發(fā)展助力, 形成對高超聲速武器的有效防御能力.