劉雙喜 劉偉 閆斌斌 黃偉 閆杰

摘 要：????? 高超聲速飛行器防御作戰(zhàn)對于各國都是一個(gè)巨大的挑戰(zhàn)， 相關(guān)研究方案仍處于論證階段， 具體的作戰(zhàn)方式尚未形成統(tǒng)一認(rèn)知。 針對臨近空間高超聲速飛行器防御問題， 本文基于典型防空反導(dǎo)體系的設(shè)計(jì)過程， 在合理作戰(zhàn)想定的基礎(chǔ)上開展了高超聲速飛行器空基攔截方案設(shè)計(jì)工作。 首先， 闡述了高超聲速飛行器五大性能優(yōu)勢。 然后， 分析了高超聲速飛行器典型彈道特性和空基攔截的優(yōu)勢。 最后， 從系統(tǒng)組成、 作戰(zhàn)流程和作戰(zhàn)時(shí)序三個(gè)方面對高超聲速飛行器空基攔截方案進(jìn)行描述。

關(guān)鍵詞：???? 高超聲速飛行器； 空基攔截； 空天防御； 臨近空間

中圖分類號(hào)：??? ??TJ760

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：??? A

文章編號(hào)：??? ?1673-5048（2024）01-0032-06

DOI： 10.12132/ISSN.1673-5048.2023.0174

0 引? 言

高超聲速飛行器是指能夠以大于馬赫數(shù)5的飛行速度在臨近空間持續(xù)飛行， 完成指定任務(wù)的一類飛行器， 于2022年首次在“俄烏沖突”中亮相， 體現(xiàn)出優(yōu)異的作戰(zhàn)能力［1-4］。 俄羅斯國防部曾表示， 俄軍在2022年3月18日和3月20日兩度發(fā)射了“匕首”高超聲速導(dǎo)彈， 以摧毀在烏克蘭的軍事目標(biāo)［5］。 其中， 3月18日， 俄軍使用“匕首”高超聲速導(dǎo)彈打擊烏克蘭武裝部隊(duì)位于西部伊萬諾-弗蘭科夫斯克州的一個(gè)大型地下導(dǎo)彈和航空彈藥庫， 這也是人類歷史上第一次在實(shí)戰(zhàn)中投入高超聲速武器［6-7］。 “匕首”高超聲速導(dǎo)彈外形如圖1所示［8］。

當(dāng)前， 各軍事強(qiáng)國正在積極發(fā)展以高超聲速飛行器為代表的新型常規(guī)戰(zhàn)略打擊力量， 基于海、 陸、 空、 天等平臺(tái)， 持續(xù)推進(jìn)高超聲速飛行器從技術(shù)攻關(guān)、 演示驗(yàn)證到武器實(shí)戰(zhàn)化進(jìn)程［9-11］。 作為一種“可改變戰(zhàn)爭規(guī)則”的穿透型“速度隱身”飛行器， 高超聲速飛行器兼具了傳統(tǒng)飛行器的各項(xiàng)性能優(yōu)勢， 具有飛行速度快、 作戰(zhàn)半徑大和突防能力強(qiáng)等突出特點(diǎn)， 可以完成普通飛行器難以完成的情報(bào)收集、 快速打擊等任務(wù)， 在軍用領(lǐng)域具有重要的戰(zhàn)略意義［12-13］。

高超聲速飛行器的出現(xiàn)徹底打破了傳統(tǒng)空天防御之間的界限， 推動(dòng)戰(zhàn)爭進(jìn)入高速、 高對抗時(shí)代。 隨著相關(guān)技術(shù)的成熟， 高超聲速飛行器必將引發(fā)作戰(zhàn)樣式、 戰(zhàn)術(shù)戰(zhàn)法的演變革新， 對戰(zhàn)場環(huán)境帶來深遠(yuǎn)影響［14］。 目前， 世界各國缺乏有效應(yīng)對高超聲速飛行器的防御能力， 且相關(guān)基礎(chǔ)研究處于起步階段。

本文以典型防空反導(dǎo)體系的設(shè)計(jì)程序?yàn)橐罁?jù)， 在合理作戰(zhàn)想定的基礎(chǔ)上進(jìn)行了有關(guān)研究工作。 首先， 總結(jié)了高超聲速飛行器的五大性能優(yōu)勢； 然后， 分析了高超聲速飛行器典型彈道特性和空基攔截的優(yōu)勢； 在此基礎(chǔ)上， 對高超聲速飛行器空基攔截方案進(jìn)行描述， 闡述了空基攔截系統(tǒng)組成和作戰(zhàn)流程， 并給出了典型的空基攔截作戰(zhàn)時(shí)序。

1 高超聲速飛行器性能優(yōu)勢

通過分析各國高超聲速飛行器的發(fā)展歷程， 相比于傳統(tǒng)飛行器， 高超聲速飛行器具有如下五大性能優(yōu)勢， 給現(xiàn)有防御體系帶來了顛覆性的挑戰(zhàn)［13，15］。

（1）?速度優(yōu)勢實(shí)現(xiàn)“秒級殺傷”。 憑借其高速飛行能力， 高超聲速飛行器可以顯著地改變作戰(zhàn)雙方時(shí)空關(guān)系， 極大地縮短防御方探測、 跟蹤和響應(yīng)時(shí)間， 推動(dòng)戰(zhàn)爭進(jìn)入“秒殺”級別時(shí)代。 相關(guān)研究表明， 當(dāng)飛行速度從馬赫數(shù)5增加到6， 高超聲速飛行器的突防概率就能夠從78%提升到89%［16］， 有效地打擊現(xiàn)有防御體系。 此外， 高超聲速飛行器還能夠使得戰(zhàn)場信息鏈中各要素之間的耦合效應(yīng)更加緊密， 促進(jìn)OODA（Observe-Orient-Decide-Act）殺傷鏈循環(huán)加速， 占領(lǐng)信息維度和決策維度的作戰(zhàn)優(yōu)勢， 從而對目標(biāo)實(shí)現(xiàn)“秒級殺傷”的降維打擊。

（2） 機(jī)理優(yōu)勢

機(jī)理優(yōu)勢實(shí)現(xiàn)“指數(shù)級毀傷”。 傳統(tǒng)毀傷方式主要依靠化學(xué)能的轉(zhuǎn)化釋放， 但在實(shí)際作戰(zhàn)中， 毀傷效果受多種因素制約， 例如對地下或堅(jiān)固目標(biāo)的毀傷效果不盡如人意。 由動(dòng)能定理可知， 如果飛行器的飛行速度大于馬赫數(shù)5， 此時(shí)其所擁有的動(dòng)能將快速增長， 能夠極大地提升戰(zhàn)斗部的毀傷效果。 相關(guān)研究表明， 一枚僅1.5 kg的高超聲速導(dǎo)彈的戰(zhàn)斗部就足以徹底摧毀一座橋梁［17］， 實(shí)現(xiàn)“四兩撥千斤”的作戰(zhàn)效果。 顯然， 這種通過高超聲速飛行實(shí)現(xiàn)的動(dòng)能打擊可以大幅度提升對作戰(zhàn)目標(biāo)的毀傷， 達(dá)到“指數(shù)級”的毀傷效果。

（3） 敏捷優(yōu)勢

敏捷優(yōu)勢實(shí)現(xiàn)“出奇制勝”。 高超聲速飛行器具有較強(qiáng)的載荷能力， 能夠執(zhí)行全球范圍的遠(yuǎn)程打擊、 戰(zhàn)略偵察和投送任務(wù)。 同時(shí)， 在具備“秒級殺傷”能力的基礎(chǔ)上， 高超聲速飛行器還能夠?qū)崿F(xiàn)大范圍、 持續(xù)機(jī)動(dòng)， 從而具有極強(qiáng)的作戰(zhàn)敏捷性。 既能夠在飛行過程中通過機(jī)動(dòng)來改變飛行軌跡， 制造不確定性， 打破防御方既定的防御策略， 輕松實(shí)現(xiàn)突防； 又可以對作戰(zhàn)目標(biāo)進(jìn)行快速打擊， 具備出色的毀傷效果， 兼具了傳統(tǒng)飛行器的各項(xiàng)性能優(yōu)勢， 使其成為繼核武器之后最具威力的殺傷武器。

（4） 運(yùn)用優(yōu)勢

運(yùn)用優(yōu)勢實(shí)現(xiàn)“可懾可打”。 高超聲速飛行器的快速飛行能力使其具有先發(fā)制人的戰(zhàn)略優(yōu)勢， 能夠?qū)Ψ烙叫纬蓸O強(qiáng)的戰(zhàn)略威懾力。 從宏觀角度來看， 其將影響作戰(zhàn)雙方戰(zhàn)略力量平衡， 從而影響其戰(zhàn)略意圖。 從微觀角度來看， 其將影響防御方的戰(zhàn)略布局， 甚至導(dǎo)致作戰(zhàn)力量的部署被迫調(diào)整。 更重要的是， 高超聲速飛行器具有得天獨(dú)厚的作戰(zhàn)能力和毀傷效果， 但不會(huì)產(chǎn)生像核武器的使用帶來的附加傷害， 在使用過程中不需要承受過多的輿論壓力， 具備較低的政治風(fēng)險(xiǎn)和使用門檻。 因此， 高超聲速飛行器不僅在戰(zhàn)場環(huán)境中具有巨大的威懾性， 還有很高的實(shí)操性， 具有一定的戰(zhàn)略運(yùn)用功能。

（5） 成本優(yōu)勢

成本優(yōu)勢實(shí)現(xiàn)“非對稱制衡”。 成本優(yōu)勢不僅體現(xiàn)在性價(jià)比上， 也體現(xiàn)在防御方的非對稱抵消上。 盡管研制高超聲速飛行器的成本高昂， 但是相比于復(fù)雜的防御系統(tǒng)， 其成本僅為很少的一部分。 高超聲速飛行器具有顛覆性的性能優(yōu)勢， 使得現(xiàn)有的防御體系幾乎毫無用武之地， 等同于用來研制復(fù)雜防御系統(tǒng)的經(jīng)費(fèi)投入“打了水漂”。 因此， 俄羅斯近年來將高超聲速飛行器作為應(yīng)對大國制衡的重要軍事手段， 不斷加速其研制部署， 從而形成多種防御體系的非對稱抵消。

綜上所述， 高超聲速飛行器集高速飛行、 高效毀傷、 高效突防等能力于一身， 能夠做到不需兵力前出即可對敵實(shí)施有效殺傷， 既是打破戰(zhàn)場攻防平衡的重要砝碼， 又是以硬核實(shí)力震懾?cái)撤桨l(fā)起作戰(zhàn)行動(dòng)企圖的重要手段， 具備改變“戰(zhàn)爭游戲規(guī)則”的潛力， 幾乎可以突破現(xiàn)階段所有防御體系。

2 高超聲速飛行器典型彈道特性

高超聲速飛行器主要用于打擊敵方作戰(zhàn)體系中的關(guān)鍵部位或關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)。 如圖2所示， 與傳統(tǒng)彈道導(dǎo)彈相比， 高超聲速飛行器的飛行特征有較大的差異， 機(jī)動(dòng)能力和機(jī)動(dòng)方式也有顯著的區(qū)別。

以俄羅斯“鋯石”高超聲速飛行器為例， 吸氣式高超聲速飛行器的飛行過程大致可以分為如下四個(gè)部分：

（1） 助推段。 通過空基掛飛或地面發(fā)射模式， 飛行器在助推火箭的作用下， 飛行速度加速到超燃沖壓發(fā)動(dòng)機(jī)開機(jī)工作所需的工作條件。

（2） 爬升段。 該階段初期火箭助推器從飛行器上脫落， 隨后超燃沖壓發(fā)動(dòng)機(jī)開機(jī)工作， 飛行器加速爬升。

（3） 巡航段。 當(dāng)飛行器爬升到巡航高度后， 將保持高超聲速飛行狀態(tài)， 并在固定高度進(jìn)行巡航飛行。 一般巡航高度為20～40 km， 巡航速度在馬赫數(shù)5～8之間。

（4） 俯沖段。 當(dāng)飛行器接近其作戰(zhàn)目標(biāo)時(shí)， 超燃沖壓發(fā)動(dòng)機(jī)將關(guān)閉， 并以下壓態(tài)勢短距離急速打擊目標(biāo)。

以俄羅斯“先鋒”高超聲速飛行器為例， 滑翔式高超聲速飛行器的飛行過程大致可以分為如下四個(gè)部分：

（1） 助推段。 在發(fā)動(dòng)機(jī)助推作用下， 飛行器運(yùn)動(dòng)到大氣層邊緣。

（2） 變軌段。 在大氣層邊緣， 飛行器和助推器完成分離， 隨后通過姿態(tài)控制完成從分離點(diǎn)到滑翔段起點(diǎn)的過渡飛行。

（3） 滑翔段。 飛行器在該階段進(jìn)行無動(dòng)力滑翔飛行且飛行高度逐漸降低。

（4） 俯沖段。 當(dāng)飛行器接近其作戰(zhàn)目標(biāo)時(shí)， 以下壓態(tài)勢短距離急速打擊目標(biāo)。

綜上所述， 通過對高超聲速飛行器飛行過程的分析可知， 對于吸氣式高超聲速飛行器， 該類飛行器在俯沖段的機(jī)動(dòng)能力較強(qiáng)， 飛行軌跡無法精準(zhǔn)預(yù)測， 并且俯沖段飛行時(shí)間較短， 攔截窗口較小， 對其攔截難度較大。 此外， 考慮到當(dāng)前的戰(zhàn)場環(huán)境， 空基攔截防御作戰(zhàn)暫時(shí)不具備抵達(dá)高超聲速飛行器發(fā)射點(diǎn)助推段的攔截條件［18］。 在巡航段受到超燃沖壓發(fā)動(dòng)機(jī)工作條件和熱防護(hù)結(jié)構(gòu)等物理?xiàng)l件限制， 其機(jī)動(dòng)能力相對較弱， 飛行器以平飛為主， 并且該階段的飛行時(shí)間較長， 紅外特征明顯， 彈道相對平直。 因此， 巡航段是攔截吸氣式高超聲速飛行器的理想時(shí)機(jī)， 并且更適用于小彈目速度比攔截場景［19］。 對于滑翔式高超聲速飛行器， 該類飛行器滑翔段飛行時(shí)間長， 飛行器機(jī)動(dòng)能力較弱， 是理想的攔截時(shí)機(jī)。

3 空基攔截防御作戰(zhàn)問題描述

3.1 空基攔截優(yōu)勢分析

提高防御效果是發(fā)展防御系統(tǒng)的基本理念。 現(xiàn)階段防御系統(tǒng)已經(jīng)基本具備攔截常規(guī)低速或高速弱機(jī)動(dòng)目標(biāo)的能力［20］， 典型防御系統(tǒng)的性能如表1所示［21］。

高超聲速飛行器防御體系相關(guān)研究尚處于起步階段。 美國導(dǎo)彈防御局（Missile Defense Agency， MDA）和國防高級研究計(jì)劃局（Defense Advanced Research Projects Agency， DARPA）相繼提出了空基激光攔截、 THAAD增程型、 “滑翔破壞者”（Glide Breaker， GB）、 NGI攔截彈（Next Generation Interceptor）等研究計(jì)劃， 但相關(guān)研究方案仍處于論證階段。

目前發(fā)展比較成熟的防御系統(tǒng)主要有地基、 ?；涂栈鶖r截系統(tǒng)。 地基攔截系統(tǒng)能夠覆蓋大面積的地理區(qū)域， 并有一個(gè)永久的地點(diǎn)。 同時(shí)， 地基系統(tǒng)通常具有較長的作戰(zhàn)反應(yīng)時(shí)間， 并且可以配備復(fù)雜的傳感器和跟蹤系統(tǒng)。 然而， 由于地點(diǎn)的不變性， 也更容易受到攻擊， 并且可能需要更大的后勤保障。 相比于地基攔截系統(tǒng)， ?；鶖r截系統(tǒng)具有較高的機(jī)動(dòng)性和靈活性， 可以在地基攔截系統(tǒng)無法進(jìn)入的地區(qū)， 如公海上空或沿岸環(huán)境中工作。 然而， 海基攔截系統(tǒng)很可能受到海洋環(huán)境的條件限制， 影響攔截系統(tǒng)的工作性能。

和空空導(dǎo)彈防御系統(tǒng)類似， 空基攔截系統(tǒng)具有以下兩個(gè)主要優(yōu)點(diǎn)：

（1） 探測距離更遠(yuǎn)。 對于搭載紅外探測設(shè)備的空基攔截平臺(tái)， 通常其巡航高度大于9 km［22］， 高于云層邊界， 此時(shí)探測過程將不受氣候因素的影響； 對于搭載雷達(dá)設(shè)備的空基攔截平臺(tái)， 由于空基平臺(tái)的巡航高度高， 此時(shí)探測過程受地球曲率的影響較小， 將可以實(shí)現(xiàn)更遠(yuǎn)的探測距離。

（2） 機(jī)動(dòng)部署靈活。 空基攔截平臺(tái)能夠充分利用載機(jī)靈活機(jī)動(dòng)的優(yōu)勢， 在具備隱身性能的同時(shí)， 甚至可以潛入目標(biāo)空域， 對高超聲速飛行器實(shí)施靈活多變的攔截， 提升攔截彈的攔截能力。

其次， 結(jié)合表1數(shù)據(jù)可知， 對于滑翔式高超聲速飛行器， THAAD系統(tǒng)攔截距離通常遠(yuǎn)小于該類目標(biāo)的射程， 難以觸及縱深部署的高彈道區(qū)域； 對于吸氣式高超聲速飛行器， 當(dāng)該類目標(biāo)進(jìn)入標(biāo)準(zhǔn)-6和S-400的攻擊區(qū)內(nèi)時(shí)， 存在被攔截的可能性。

因此， 針對高超聲速飛行器防御問題， 空基攔截具有得天獨(dú)厚的優(yōu)勢， 能夠有效彌補(bǔ)陸基攔截系統(tǒng)和?；鶖r截系統(tǒng)的不足， 通過在現(xiàn)有裝備系統(tǒng)的基礎(chǔ)上不斷優(yōu)化性能指標(biāo)， 結(jié)合空基攔截的靈活性、 自主性、 拓展性， 可有效拓展防御空間， 創(chuàng)造有利的攔截窗口， 形成由遠(yuǎn)及近的多層次攔截態(tài)勢， 實(shí)現(xiàn)對該類目標(biāo)的精準(zhǔn)攔截。

3.2 空基攔截方案

基于前文分析的高超聲速飛行器典型彈道特征， 結(jié)合現(xiàn)有防御體系發(fā)展趨勢， 采用空地協(xié)同和梯度配置的防御原則， 論述了基于空基平臺(tái)高超聲速飛行器防御作戰(zhàn)的系統(tǒng)組成和作戰(zhàn)流程， 并給出了典型的空基攔截作戰(zhàn)時(shí)序。

3.2.1 系統(tǒng)組成

目前， 世界各國缺乏有效應(yīng)對高超聲速飛行器的防御能力， 且相關(guān)基礎(chǔ)研究處于起步階段。 例如， 對于地基防御系統(tǒng)， 高超聲速飛行器的主動(dòng)機(jī)動(dòng)將會(huì)使得對其運(yùn)動(dòng)特性分析和攔截點(diǎn)預(yù)測有一定難度， 進(jìn)而使得攔截任務(wù)失敗； 對于天基防御系統(tǒng)， 一方面， 其在軌道上的部署費(fèi)用較高， 后期維護(hù)難度較大， 另一方面大規(guī)模的建設(shè)天基系統(tǒng)將會(huì)擴(kuò)展到太空軍備競賽， 違背和平開發(fā)太空環(huán)境的初衷； 對于超高速射彈系統(tǒng)， 一般將其作為最后的防御手段。 該攔截策略主要在飛行末段進(jìn)行攔截， 此時(shí)高超聲速飛行器具有極強(qiáng)的破壞能力， 一旦攔截失敗， 將會(huì)對作戰(zhàn)目標(biāo)造成毀滅性打擊。 因此， 綜合考慮現(xiàn)有的技術(shù)儲(chǔ)備、 經(jīng)濟(jì)成本以及攔截效果， 本文將主要圍繞空基攔截高超聲速飛行器開展相關(guān)研究， 設(shè)計(jì)如圖3所示的空基攔截平臺(tái)防御作戰(zhàn)示意圖［23］。

高超聲速飛行器防御作戰(zhàn)過程中需要充分協(xié)調(diào)和發(fā)揮防御體系內(nèi)各分系統(tǒng)的性能優(yōu)勢， 以應(yīng)對其帶來的戰(zhàn)略威懾。 如圖4所示， 在結(jié)合國內(nèi)外防御體系的基礎(chǔ)上， 空基攔截高超聲速飛行器防御系統(tǒng)大致可以概括為以下三個(gè)部分：

（1） 通信管理系統(tǒng)

通信管理系統(tǒng)包括指揮控制、 作戰(zhàn)管理和數(shù)據(jù)通信三大子系統(tǒng)。 其中， 指揮控制系統(tǒng)有兩個(gè)主要功能： 一是感知戰(zhàn)場態(tài)勢， 了解作戰(zhàn)單元的狀態(tài)、 能力， 監(jiān)視作戰(zhàn)數(shù)據(jù)， 評估作戰(zhàn)結(jié)果等； 二是規(guī)劃作戰(zhàn)任務(wù)， 包括作戰(zhàn)方案的預(yù)先制定和動(dòng)態(tài)調(diào)整； 作戰(zhàn)管理系統(tǒng)主要負(fù)責(zé)如傳感器、 火力資源、 能源資源等的協(xié)調(diào)管理； 數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)主要實(shí)現(xiàn)各子系統(tǒng)之間的安全通信。

（2） 預(yù)警跟蹤系統(tǒng)

預(yù)警跟蹤系統(tǒng)包括天基紅外預(yù)警、 地海雷達(dá)探測和空基雷達(dá)跟蹤三大子系統(tǒng)， 在整個(gè)攔截過程中均發(fā)揮著重要作用。 該系統(tǒng)能實(shí)現(xiàn)對高超聲速飛行器發(fā)射后飛行狀態(tài)識(shí)別和預(yù)警預(yù)測、 飛行中的實(shí)時(shí)跟蹤以及攔截后的毀傷評估。 實(shí)際上， 雖然吸氣式高超聲速飛行器在巡航段的紅外特征明顯， 彈道相對平直， 但容易受到云層的遮擋； 此外， 受地球曲率影響， 預(yù)警系統(tǒng)早期對該類目標(biāo)的探測范圍有限。 因此， 空基攔截系統(tǒng)需要通過聯(lián)合空基、 天基、 地基、 ?；榷嗥脚_(tái)， 構(gòu)建全領(lǐng)域信息網(wǎng)絡(luò)。

（3） 空基攔截系統(tǒng)

空基攔截系統(tǒng)包括空射載機(jī)平臺(tái)和攔截彈兩大子系統(tǒng)。 其中， 空射載機(jī)平臺(tái)有兩個(gè)主要功能： 一是必須具有一定的載荷能力以適應(yīng)掛載多枚攔截彈的防御需求， 并且具備迅速進(jìn)入戰(zhàn)場和為導(dǎo)彈編隊(duì)提供合適攔截態(tài)勢的功能； 二是有一定隱蔽能力及主動(dòng)保護(hù)能力以保證其安全飛行。 作為防御作戰(zhàn)指令的最終響應(yīng)載體， 攔截彈性能的好壞直接影響到防御作戰(zhàn)任務(wù)能否順利進(jìn)行。 因此， 攔截彈在滿足自身外形設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)上， 還需要突破實(shí)時(shí)精準(zhǔn)探測、 精準(zhǔn)制導(dǎo)打擊、 高效姿態(tài)控制等關(guān)鍵技術(shù)。

3.2.2 作戰(zhàn)流程

針對空基攔截高超聲速飛行器防御作戰(zhàn)過程， 在空基攔截系統(tǒng)的基礎(chǔ)上需要制定相應(yīng)的作戰(zhàn)流程。 本文將作戰(zhàn)流程分為五個(gè)時(shí)段， 如圖5所示。

（1） 戰(zhàn)備階段

當(dāng)高超聲速飛行器發(fā)射后， 防御方啟動(dòng)戰(zhàn)略準(zhǔn)備， 開啟防御系統(tǒng)、 部署作戰(zhàn)單元、 分配作戰(zhàn)資源， 并保護(hù)空射載機(jī)平臺(tái)， 作戰(zhàn)僚機(jī)隨時(shí)準(zhǔn)備執(zhí)行防御任務(wù)。

（2） 預(yù)警階段

當(dāng)高超聲速飛行器被防御方成功預(yù)警探測后， 及時(shí)發(fā)布預(yù)警信號(hào)。 隨后， 預(yù)警跟蹤系統(tǒng)對其進(jìn)行進(jìn)一步識(shí)別判斷， 并及時(shí)反饋至通信管理系統(tǒng)， 經(jīng)過綜合分析后對其攻擊意圖進(jìn)行判斷， 從而決策是否進(jìn)行防御作戰(zhàn)。 預(yù)警探測的時(shí)機(jī)越早， 留給防御系統(tǒng)的準(zhǔn)備時(shí)間和攔截時(shí)間就越充分。 一般而言， 紅外預(yù)警衛(wèi)星的部署不受國界的限制， 是早期預(yù)警的重要手段。 陸基和?；走_(dá)也可以提供預(yù)警和探測信息， 由于受到地球曲率和高超聲速飛行器特性的影響， 其有效探測距離被嚴(yán)重壓縮， 最大不超過750 km。

（3） 準(zhǔn)備階段

通信管理系統(tǒng)制定相應(yīng)作戰(zhàn)計(jì)劃， 并為空基攔截系統(tǒng)分配目標(biāo)， 空射載機(jī)平臺(tái)也同步向攔截區(qū)飛行。 此外， 通信管理系統(tǒng)根據(jù)預(yù)警探測信息向預(yù)警跟蹤系統(tǒng)發(fā)送高超聲速飛行器的相關(guān)信息， 從而針對性地對目標(biāo)進(jìn)行探測跟蹤。

（4） 攔截階段

預(yù)警跟蹤系統(tǒng)一旦完成對高超聲速飛行器的截獲且實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定跟蹤， 此時(shí)通信管理系統(tǒng)向空基攔截系統(tǒng)發(fā)射信號(hào)， 同時(shí)向空射載機(jī)平臺(tái)發(fā)送攔截指令。 當(dāng)高超聲速飛行器進(jìn)入了攔截彈的攔截區(qū)， 攔截彈啟動(dòng)發(fā)射， 進(jìn)入攔截過程， 直到攔截結(jié)束。

（5） 評估階段

如果攔截彈成功攔截高超聲速飛行器， 則進(jìn)行作戰(zhàn)資源回收； 否則將由通信管理系統(tǒng)中心決策是否進(jìn)行二次攔截或采取地基攔截。

3.2.3 作戰(zhàn)時(shí)序

進(jìn)一步， 結(jié)合前面描述的空基攔截系統(tǒng)組成和作戰(zhàn)流程， 以俄羅斯“鋯石”高超聲速飛行器為例，? 其主要性能參數(shù)如表2所示［24］。 假設(shè)沿直線對作戰(zhàn)目標(biāo)進(jìn)行攻擊， 給出如表3所示的典型空基攔截作戰(zhàn)時(shí)序。

如表3所示， 在T1時(shí)刻， 高超聲速飛行器發(fā)射， 天基紅外預(yù)警系統(tǒng)發(fā)現(xiàn)目標(biāo)后將信息傳送給預(yù)警跟蹤和通信管理系統(tǒng)。 參考美國天基紅外預(yù)警系統(tǒng)性能數(shù)據(jù)， 經(jīng)過T2時(shí)間， 預(yù)警跟蹤系統(tǒng)完成對目標(biāo)的預(yù)警觀測， 通信管理系統(tǒng)啟動(dòng)攔截。 隨后， 經(jīng)過T3時(shí)間， 攔截彈完成發(fā)射前的準(zhǔn)備工作并開啟攔截任務(wù)。 經(jīng)過T4時(shí)間， 攔截彈完成初制導(dǎo)階段。 在T5時(shí)間內(nèi)， 攔截彈將進(jìn)行中制導(dǎo)飛行， 并在該階段調(diào)整飛行姿態(tài)滿足末制導(dǎo)初始攔截態(tài)勢。 最后， 在T6時(shí)刻， 攔截彈導(dǎo)引頭鎖定目標(biāo)， 開啟末制導(dǎo)攔截。

4 結(jié) 束 語

高超聲速飛行器打破了攻防體系之間的平衡， 對現(xiàn)階段防御體系構(gòu)成了極大挑戰(zhàn)。 為了應(yīng)對高超聲速飛行器的快速發(fā)展帶來的戰(zhàn)略威脅， 本文以高超聲速飛行器為攔截對象， 分析了高超聲速飛行器五大性能優(yōu)勢、 典型彈道特性和空基攔截的優(yōu)勢， 并從系統(tǒng)組成和作戰(zhàn)流程兩個(gè)方面建立了空基攔截方案， 給出了典型的空基攔截作戰(zhàn)時(shí)序。

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Design of Air-Based Interception Scheme for Hypersonic Vehicles

Abstract： The defense of hypersonic vehicles in combat poses a significant challenge for all countries. However， the? related research is still in the demonstration stage and there is no unified understanding of specific combat methods. In response to the defense problem of hypersonic vehicles in near-space， this paper presents a design process for the defense against near-space hypersonic vehicles based on a typical anti-air defense missile system. The design work of air-based interception schemes for hypersonic vehicles is conducted on the basis of reasonable combat scenarios. Firstly， it describes the five major performance advantages of hypersonic vehicles. Then， it analyzes the typical trajectory characteristics of hypersonic vehicles and the advantages of air-based interception. Finally， it describes the air-based interception scheme of hypersonic vehicles from three aspects： system composition， operational process， and operational timing， which provides a reference for future near-space defense system construction.

Key words： hypersonic vehicle； air-based interception； air and space defense； near-space