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wusy 2010-3-18 17:41

解析中国的战略导弹防御系统“反击一号”

  反击一号是当年七机部二院(现在叫中国航天机电集团公司二院,又叫长峰机电技术研究设计院)未完成的低层高速反导试验项目。

一、研制背景:

60年代时打破美俄的核讹诈成了中国领导人的重要政治需要。1964年老毛对钱学森说:“有矛必有盾,搞少数人有饭吃,专门研究这个问题。五年不行,十年;十年不行,十五年。总要搞出来的。”为此,国防科委设想在1973~1975年研制出试验系统,进行拦截试验。在1967年10月国防科委召开的“640”工程会议上,提出了建立“640”工程综合总体和指控系统的研究单位问题,正式确定了5个系统的工程代号,及加速反导弹试验靶场的建设和开展反导弹用核弹头研制工作的建议。1969年8月14日周恩来总理批示:“同意调整后的七机部二院可担任反导弹研制任务。”

二、研制始末:

二院自1964年开始组织队伍,1969年8月改成反导弹、反卫星总体研究院,十几年时间内分别开展了反弹道导弹低拦试验系统击一号全系统配套设备研制。1979年8月至9月经过生产、总装、测试,成功地进行了2发模型遥测弹的飞行试验。与此同时,二院于1970年开展了低空拦截武器系统反击二号的方案论证和研制工作,于1971年10月至1972年4月,共进行了6次小比例(1∶5)模型弹弹射试验,其中5次获得了成功,1973年因任务调整停止了研制;1974年5~6月,七机部和二院共同组织召开了反击三号高拦反导武器系统方案讨论会和技术协调会,并开展了配套设备研制和关键技术攻关。1977年反击三号也停止了研制,其中已研制成功的S-7大型车载计算机作为东风五号和其他型号配套使用。同时,还完成了实践二号乙卫星设计、反卫一号(以卫星反卫星)武器系统总体设计和部分设备研制试验,这些试验均获得了成功;提出了建设北京防区的方案设想和开展天津大会战等等。1980年3月9日按照国防科委的通知,反卫一号研制也停止了。

三、一点评价:

由前可知,反击一号是中国早期反导计划“640”工程的组成部分,或者说起步项目。该工程上马的政治色彩很浓,因此技术指标定得极高(像反击三号是高空拦截弹,而且要求有双层拦截能力,这正是美国现在正在研究的项目),显然对技术难度估计不足,项目过于超前,非当时中国的技术和经济实力所能及,最终下马也在意料之中。对当时的中国来说,恐怕最好的遏制敌核突袭的手段就是集中精力发展进攻性核武。

640工程虽然无果而终,但取得了一批重要技术积累,其中有些填补了国内空白(比如超高速导弹及7010相控雷达技术等)。

中国的导弹防御计划与卫星战计划

中国的导弹防御计划与卫星战计划在时间上,分为三个阶段:

60年代的640工程。

80年代的863计划,主要进行基础技术的可行性论证与技术储备。

面对美国的TMD与NMD的威胁,现阶段主要进行对抗美国导弹防御计划的可行性论证与方 案规划。

63年12月毛泽东提出建立中国“反弹道导弹系统”的主张。64~66进行一系列会议讨论,毛泽东说:“(导弹防御计划)一万年也要搞出来”。
雄才大略的毛泽东提出NMD,还说了由于核潜艇而令人熟悉的“一万年”。显然,当时的中国力有不逮,一个原子弹估计已经用掉200亿人民币,国家的资源配置捉襟见肘,但是考虑到当时的国家安全,提出设想令人佩服。里根的星球大战,也是不现实的,但是美国人现在对里根推崇备至。

67.1,召开“640”工程会议,确定5个分系统代号、各研究单位与全系统的研制,加快反导靶场与反导核弹头的研制。计划73~75试验。

69.8.14,周恩来批准七机部二院为“反导、反卫星总体研究院”。二院已于64年开始组织准备。

70年进行反卫星计划论证。珍宝岛冲突后,除了挖洞,反弹道导弹计划变得急迫了。为了尽快入役,首先进行“反击二号”低层拦截试验。

71.10~72.4进行六次1:5模型弹试验,五次成功。计划在73年中止。

74.5~6,七机部与二院“反击三号”高层拦截计划论证会。“反击三号”计划77年停止。当时,已经完成实践二号乙卫星计划与“反卫一号”系统总体设计与部分设备研制试验,全部成功。提出北京防区方案设想与开展天津大会战。

“反击一号”低层高超音速拦截弹于79.8~9两次模型弹飞行。

80.3反卫一号停止研制,不久,邓小平中止了640计划。640工程战略预警是7010相控雷达,70.5研制,72年部分实验安装,74年使用,76年全面安装,77年完成。雷达可以连续跟踪10批以上目标。
110单脉冲跟踪雷达,66年研制,77年交付使用。

以上是获得的直接资料。由于计划的敏感、复杂,找到资料已经让我满足了。文革太混乱了,大型计划的摇摆,在于技术、资金、管理、政治的随意性,一直到现在,让当事人也是欲说还休,也让资料的收集极为困难。在技术上,从侧面还是可以管窥导弹防御计划。导弹防御计划是一个庞大的系统工程,侦察、指挥、控制、情报的要求,必然要进行军事航天计划,反导、反卫星实际有密切联系。航天、太空战、导弹、核武器、雷达、情报网、防空系统、地面设施等,都是需要研究的领域,当然还有一个定向能武器系统。

航天计划也是令人困惑的,当时的计划有侦察卫星、载人航天、反卫卫星等。

CZ-1(长征一号)火箭是在DF-4导弹的基础上发展的,DF-5导弹则发展了CZ-2与FB-1(风暴一号)火箭。FB-1多灾多难,改二级的发动机失败,用CZ-2的发动机,80年干脆用CZ-2的二级。FB-1是军用火箭,二级火箭的机动性要求无法满足,立即是多余的项目了,82年停用FB-1。CZ-2在此71年首次飞行,74.11.5发射“尖兵一号”返回卫星失败,以后全部成功,78年,CZ-2与返回卫星技术已经成熟。FB-1低轨道载重1.5t,69年研制,
701的重型卫星工程。

72.8.10,长空一号技术试验卫星失败。

73.9.18技术试验卫星失败。

74.7.12技术试验卫星失败。

75.7.26技术试验卫星成功,近地点186km,远地点464km。

75.12.16技术试验卫星成功。

76.8.30技术试验卫星成功。

76.11.10技术试验卫星失败。

77、78年各一次新技术试验,飞行成功。

79.7.28一箭三星失败,二级故障。

81.9.29一箭三星成功。

74年以后FB-1高密度发射,一个估计是政治需要,一个估计是74年的计划调整,640等工程进度缓慢。FB-1创下9发4中的记录,上海航天局以后的型号迄今全部成功,这也是令人费解的,除了政治,估计技术要求也太高了。FB-1的技术试验卫星,除了一吨多重,无任何资料,而CZ-2发射的卫星均有案可查。反卫一号肯定没有发射,估计技术验证已经在技术试验卫星上进行。

实践二号乙卫星的用途不明,81年一箭三星,不只是导弹多弹头技术验证,显然有反卫星技术验证。一箭三星为实践2号与甲、乙型,实践2号近地点237km,远地点1622km,三星轨道相近。实践2
号对空间红外特征测量,为对地侦察卫星提供技术,估计当时有导弹红外预警卫星计划,74.9完成方案。实践2号250kg,设计寿命半年,但是因旋转过快,十二天以后失控。实践2号甲500kg,电离层测量,计划74年以后与乙型同时启动。实践2号乙“靠光学跟踪观测”,这是手上的唯一资料。莫名其妙的实践2号乙,难道是预储存指令飞行?进行过变轨机动?自杀卫星技术试验?基本肯定实践2号乙是小卫星。

640工程的重头戏是TMD。广义上,TMD是区域防空系统。640工程事实上是三个计划,TMD、NMD、反卫星。我认为当时在核武器计划以后,640应该是最重要的国家计划。国家战略的核心是准备核战争,核武器是最重要的,然后重点转移到640工程,但是核武器计划进展并不顺利,80年才完成DF-5试验,这可能使640工程推迟进度。如果判断正确,当时的卫星计划等,应该与640工程有密切联系。反导用核弹头,在技术上,估计参考美、苏的工程方法。反导、反卫星系统的核心是拦截弹,系统的其余部分与航天有密切联系。
据此,可以拼接出640工程的大致概貌。

64.1中央专委提出“核武器发展报告”,计划如下:

二机部争取70年代中期核导弹武器化。

七机部DF导弹72年完成,液体优先。DF-5上火箭。

六机部091。

中科院卫星计划。

中央65年先后批准。随后“三五”国防计划基本完成。

71~75“四五”国防计划提出,“前三年赶上,后两年超过”世界水平。计划5年内14种

航天器上天,年上天9颗卫星。

71.9.13以后进行调整。

74年批林批孔后又大上计划,上新核武器、导弹、返卫与试验卫星。张爱萍任国防科委主任,至七机部现场办公。

6.30,毛泽东批发“关于解决七机部问题的报告”,整顿各部。七月成立导弹工业总局。

75.1调整,上导弹核武器与331工程的东2星,加速JL-1。

以上的历史帐册,混乱。还是从技术上容易理出头绪。

反导靶场不详。导弹试验场70年完成酒泉的西北基地,战略导弹试验。66年上马华北基地,中导全程飞行、洲际与固体导弹试验。67.3上马东北基地,中远程导弹全程飞行试验。75.5上马太原基地。反导核弹头没有资料。72.1.7,Q-5空投氢弹,Q-5标准载弹量1T,估计已经实现小型化。以后的原子弹试验在76.1.23进行20000吨级,有报道说实现弹头小型化,2000吨级。核弹头估计是当量100万吨氢弹,国外的资料显示当时有这样规模的试验,但是还有估计有一些试验失败。在时间上,73年以后的核试验的重点是装备用试验与东风系列弹头改进与装备试验。

反导核弹头是否试验,没有任何资料。卫星测控网65上马,用于东1星的701工程,70年完成。一期:测轨。154-II乙单脉冲雷达、701-5无源引导雷达、多谱勒频移测速仪、比相干涉仪、光角望远镜、160电影经纬仪、150光学经纬仪。
微波遥测。930时统。 717计算机数字处理。C3控制中心,108乙计算机。 70年代中期,中、低轨道测控的二期完成。
“远望”船有新的180单脉冲精确测量雷达、331激光电影经纬仪、120微波遥测、双频测速设备。

导弹麻烦一些,没有任何数据。估计用液体燃料,因为JL-1在78年的时候,还没有解决发动机问题,高速发动机更是奢谈。当时有DF-61等一系列战略导弹计划,一般是液体动力。“反击一号”低层高超音速拦截弹,概念大约是“橡皮套鞋”的技术概念,M5以上的速度。“反击三号”高层拦截弹居然是双层拦截系统概念,显然力有不逮。“反击二号”低层拦截弹是S-300的技术概念,别的不谈,640工程的概念够超前的,毛泽东让我不敢评论,至少现在我们的导弹防御计划没有超出其规划!

HQ-2于70年代中期与80年代中期,先后进行试验,击落了近程地地弹道导弹(DF-1?)
。HQ-2的速度是1150m/s。“反击二号”低层拦截弹与HQ-3有技术重合,奇怪的是HQ-3在74年完成定型后中止,也许有更新的计划,如HQ-4(无资料)。HQ-3用固体发动机助推,双推力液体主发动机。

640工程气象壮观,在许多方面,已经解决有无的问题,技术瓶颈在与导弹与航天技术上。虽然计划混乱,但是其探索精神让人无可厚非。640工程彻底失败了,但是863计划仍然在继续640的概念。我认为对一个国防装备,大体说来是三个阶段,技术研究、可行性分析等预研阶段,工程研制与装备使用。863计划属于技术储备与可行性探索,以退为进。863计划让我深感激动,有没有能力是一个方面,有没有是另一个方面,好不好又是一个方面。863与640已经可以让中国解决有没有的问题,甚至是好不好的问题,当然是否进入工程研制,是国家大事了,我已经没有兴趣研究了,以下的评估立足于技术能力上的,而不是工程的角度。

苏联“橡皮套鞋”反战略弹道导弹系统,53年设想,56年研制,61年试验击毁R-12导弹,系统64年部署,72年完成。拦截弹的核弹头当量100~200万吨,有效杀伤半径6~8千米,射程350~640千米,高度320千米。对付每个方向的8枚导弹,两发连射,间隔5~30秒。导弹地面车载,筒装。“鸡笼”相控阵雷达,搜索距离6000~7300千米,指挥中心处理后提供10~15分预警时间。“狗窝”
相控阵雷达作用距离2800~3000千米,跟踪。然后1500千米“脱莱艾德” 雷达跟踪,“契科夫”雷达制导。

美国从50年代开始导弹防御计划,迄今1200亿美元,也没有多少实质性的装备,导弹防御计划决非可以很快实用的。

导弹防御有以下层次: 探测。全天候监视、探测、预警、分析。拦截武器。
C3I。反卫星:动能弹。地/机/天基,上升与共轨式。定向能武器。核武器。主动电子或光对抗。SDI计划:监视、捕获、跟踪、杀伤判定。定向能武器。动能武器。生存力、杀伤力与关键技术计划。系统分析与作战管理。SDI细分为红外、激光、微波雷达。天/空/地基激光、天激粒子束、核定向。动能武器、
天/地基导弹。末端反导与TMD。智能卵石。

在探测上,我们的卫星是失望的,大型卫星的研制还是任重道远。CCD相机、合成孔径雷达,已经有研制。总的来说,即使有了技术,转变为工程的要求还是很高的。实用的探测卫星还需等待。地基雷达已经有不错的技术,但是大型雷达的研制还是要解决好坏问题。后向散射超视距雷达(OTH)对付电离层以下目标及隐形目标,提供导弹发射的探测。OTH雷达占地大,技术上在于目标分析困难,据说中国的分析技术领先。美国的800~3300km探测距离,俄国是925~3300km,中国是700~3500km。大型相控阵与单脉冲中程预警雷达,好坏问题待解决,6000km的远程警戒雷达还没有。近程制导雷达没有问题,近几年,如潮水般涌来各种雷达型号,让我目瞪口呆。

轨道监视上,美国的光学相机1m口径捕获4万公里外足球大小的目标,多谱勒效应无线电干涉仪测量卫星。估计我们的差距不大。于敏称:“当前我国核武器的设计水平与国际水平处于同一档次。”电磁脉冲弹等核武器可以用于电子战,定向等离子武器等,都有一个定向问题,技术难度太高。核爆激励X射线激光武器,美苏试验过,还是定向问题,离实用太远。现实的,100万吨级核武器可以使上千公里的无防护的卫星损坏,上升式用动能弹,共轨式用卫星等,太空雷甚至智能卵石概念,在921工程以后,一般的技术困难已经没有了。飞船还可以进行轨道监测,进行预警,必要时,可以攻击卫星。

921工程是863计划的一个巨大成功,60年代我们就有生物火箭,将狗送上天了,70年代准备过载人航天。640工程还有一个动能弹的瓶颈,现在已经看见曙光,可以解决有无的问题了。对于动能弹精密探测与识别,美国也没有实用,用核弹头就没这个麻烦。固体燃料已经在解决好坏的问题,921使用了小动量固体发动机阵列姿态控制,在DF-15上,也有使用末制导发动机的迹象。空间变轨机动很快会解决。

863计划仍然严格保密,不过一些计划的名称已经透露。军用战略激光武器的研制,没有任何资料。中国的激光水平基本与世界同步,一些技术是领先的。据说79年越战,部队试用了激光防护眼镜,美国没有,最后技术被间谍盗窃。激光、粒子、微波武器、定向能武器,在战略级上,全世界都没有实用,即使进入工程研制,还很遥远。激光技术的专业性太强,我也无法从技术动态上得到多少启发。



我们的激光技术的领先,在于60年代以后的坚决决策,直到现在,下了血本,也没有看到多少让人感兴趣的东西,虽然这是一个前景极为诱人的项目。97年美国以中红外线化学激光炮两次击中在轨道上运行的废弃卫星,但是实用的战略激光武器还很遥远。一是动力源问题,用核能,有一个定向问题。二是目标精确定位,这比动能弹更复杂。

7010大型战略预警相控阵雷达

1970年5月,中共中央批准研制超远程预警雷达,并命名为7010雷达。7010雷达的发射机采用4只大功率多腔速调管,总峰值功率为10兆瓦,平均功率为200千瓦,电扫描天线阵面为20米X40米,馈电单元8976个,在方位120度和仰角2-80度空域内进行边搜索边跟踪,可连续跟踪多批目标,配备了大中小型计算机对全站实时控制,处理和计算。采用了脉冲压缩,反副瓣,变极化等反干扰措施,对一些关键器件,分机采用双工冗余技术,配有全机工作状态监测系统和故障显示系统。1972年开始小面阵天线设备的安装架设和联调。雷达设置在海拔1600多米的山坡上,经过几年的努力在国庆25周年前夕,观察到外空目标。

1976年进行全面阵天线的安装,调试,并投入运转。1977年以后7010雷达多次完成中国导弹,卫星观测任务。

对1979年美国天空实验室陨落和1983年苏联宇宙1402号核动力残骸的陨落,进行了连续跟踪,并准确预报出陨落时间和地点,引起世界各国关注。他的研制成功,标志中国雷达技术达到一个新水平。

目前,神光-Ⅲ原型装置“十五”建设目标已圆满完成,达到“8束出光,脉冲-万焦耳”的水平,标志着我国成为继美、法后世界上第三个掌握新一代高功率激光驱动器总体技术的国家,使我国成为继美国之后世界上第二个具备独立研究、建设新一代高功率激光驱动器能力的国家。

   
中国激光科技从一开始就得到了国家的高度重视。1964年,中国科学院上海光学精密机械研究所(简称“上海光机所”)成立。1964年国家启动“6403”高能钕玻璃激光系统,建成了具有工程规模的大口径(120毫米)振荡―放大型激光系统,最大输出能量达32万焦耳;改善光束质量后达3万焦耳。成功地进行了打靶实验,室内10米处击穿80毫米铝靶,室外2公里距离击穿0。2毫米铝耙,并研究了强激光辐射的生物效应和材料破坏机理。最后从技术上判断热效应是根本性技术障碍,于1976年下马。这一项目使我国激光技术科研水平上了一个台阶。

    神光-Ⅲ
   
1995年,激光惯性约束核聚变在“863计划”中立项,我国科研人员开始研制跨世纪的巨型激光驱动器——“神光-Ⅲ”装置,计划建成十万焦耳级的激光装置。2007年2月4日,中物院神光Ⅲ激光装置实验室工程举行了盛大的开工奠基仪式。该工程位于绵阳中国工程物理研究院内,建筑面积28154m2,平面布置:呈长方形布置,建筑物总长178m,总宽75m,建筑结构十分复杂。规划中的“神光-Ⅲ”装置是一个巨型的激光系统,比当前世界最大的NOVA装置还要大一倍多。原计划它具有60束强光束,紫外激光能量达60KJ,质量和精密性要达到廿一世纪的国际先进水平,现在该计划可能已经进一步修改,以提高能量规模。惯性约束聚变点火工程(2020年)被已确定为《国家中长期科学和技术发展规划》的十六项重大专项之一。
   
目前,神光-Ⅲ原型装置“十五”建设目标已圆满完成,达到“8束出光,脉冲-万焦耳”的水平,标志着我国成为继美、法后世界上第三个系统掌握新一代高功率激光驱动器总体技术的国家,使我国成为继美国之后世界上第二个具备独立研究、建设新一代高功率激光驱动器能力的国家。
   
神光Ⅲ装置是世纪之交我国历史上光学领域最宏伟的科学工程,必将全面带动相关科学技术攀登世界水平,是我国综合国力在科技领域的标志性体现,其作用和意义不亚于当年的“两弹”。这是挑战也是机遇,在王淦昌、王大珩、于敏等老一辈科学家带领下,已奋斗了三十多年,取得瞩目成果,而这只不过是序幕,需要几代人的不懈努力。根据规划,我国在2010年前后还将研制“神光IV”核聚变点火装置。

预警卫星:中国的反导缺陷

作为侦察和导弹防御体系的一部分,美国的天基红外预警系统有着悠久的历史。目前的预警卫星系统是第三代国防支援计划系统。目前的DSP星座由4颗工作性和1颗备用星组成,运行在地球静止轨道上,具备变轨到大椭圆轨道的能力以实现对高纬度地区的有效监测。

由于DSP卫星设计之初是为了探测远程和洲际弹道导弹,对于中短程弹道导弹的探测能力不足,此外DSP卫星不能穿透云层,滤波和跟踪能力不足,整个系统尤其是地面站的信息融合能力远远不足以满足新时期弹道导弹防御预警的要求。为了完善预警探测能力,美国国防部启动了天基红外系统(SBIRS)以取代DSP系统提供导弹预警等功能,同时为了实现对弹道中段目标的探测识别,增加了继承自星球大战亮眼(Brilliant Eyes)低轨道星座,由此形成了SBIRS-High和SBIRS-Low的高低轨道复合型星座配置。SBIRS的早期规划里,计划高轨道部分配置4颗静止轨道卫星和2颗高椭圆轨道卫星,主要用于探测和跟踪助推段的弹道导弹;低轨道部分配置约24颗卫星,轨道高度约1600公里,用于捕获,跟踪飞行中段的弹道导弹,分辨诱饵和弹头,为拦截器提供目标精确定位。

2001年,随着SBIRS-Low系统由美国空军移交给弹道导弹防御局,系统改称太空跟踪与监视系统(STSS),现在所称的SBIRS系统一般特指原有的SBIRS-High。红外传感器采用双探测器方案,每颗高轨道卫星安装一台宽视场的高速扫描探测器和窄视场凝视跟踪探测器,通过两者的结合,使SBIRS卫星的扫描速度和灵敏度远远高于DSP卫星,同时覆盖面积也大得多。高轨道卫星之间本身不进行通信,不过可以和低轨道进行相互通信以做到接力跟踪。STSS卫星分布在三个不同平面的太阳同步轨道上,这些低轨道卫星装备了宽视场扫描探测器和窄视场凝视多光谱探测器。宽视场扫描探测器可以捕获地平线以下弹道导弹的尾焰,以尽快完成高轨道卫星转交的跟踪工作,窄视场多光谱探测器具有中长波和可见光探测能力,能锁定目标并对整个弹道中段和再入段进行跟踪,利用极为灵敏的多光谱探测器,STSS可以实现对助推器燃尽后母舱弹头等冷目标的探测,在杂波和噪声中跟踪弹头分离并具有分辨弹头,弹头母舱,轻重光学雷达诱饵的能力。STSS系统对弹道导弹弹头的精确定位,是通过4颗STSS卫星同时探测到并跟踪为前提,具有很高的定位精度。对于远程和洲际导弹,通过SBIRS和STSS的配合探测,可以在助推段,上升段,中段和再入段实现对弹道导弹的全程探测与跟踪,通过精确定位为拦截导弹提供坐标,在来袭导弹进入陆基海基雷达探测范围前发射,实现多层拦截提高拦截成功率。

按现有的合同,SBIRS系统包括4颗高椭圆轨道(HEO)卫星和5颗静止轨道(GEO)卫星。SBIRS GEO卫星采用洛克希德公司的A2100卫星平台,12年设计寿命,卫星平台使用三轴稳定,电源功率约2800瓦,重量约4500千克,作为有效载荷红外传感器重量约450千克。自1996年美国国防部批准天基红外高轨道系统计划以来,SBIRS进度不断拖延,原定SBIRS GEO首颗卫星于2004年发射,但2002年调整合同拖延到2006年发射,2004年部署时间再次延后发射再次延期,推迟到2007年,最后发射又推迟到2011年,结果导致经费严重超支,所需预算倍增,从1996年合同的21亿美元增加到75亿美元。

因为SBIRS计划一直存在问题,美国国防部2006年开始实施一套并行计划,即“替代性红外卫星系统”(AIRSS)。这个计划旨确保即使SBIRS研制失败,仍能确保美国拥有可靠的导弹预警与防御能力,也可能作为廉价的SBIRS-高轨卫星系统的替代品。相对而言,高椭圆卫星的进度要顺利得多,SBIRS HEO-1和HEO-2已经于2006年和2008年发射升空,HEO-3和HEO-4也将在未来陆续发射。

美国空军和洛克希德马丁公司宣布HEO-1和HEO-2有效载荷的性能甚至超过了预计指标,这对进度拖延经费超支之下困难重重的SBIRS系统来说是个不错的好消息。不过SBIRS-GEO轨道的卫星继续拖延,甚至可能无法在2011年顺利发射交付使用。
      
STSS系统包括24颗小型卫星,重量约1000千克,其数据链支持卫星间60g通信和卫星地面间40/20g通信。STSS的灵敏度远高于现有系统,这对研制工作提出了很高的挑战,所以整个计划一直受到经费超支的困扰不足为奇。1999年美国空军把低轨道卫星部署时间推到到2006年,由于所用技术风险太大,评估试验进度大大拖延,总投入可能从2000年初估计的106亿美元增加到230亿美元以致更多。原定计划的2006年首次发射,也推迟到2008年,最后2009年9月发射头两颗卫星。

低轨道的STSS卫星,计划部署24颗,实现24X7时间全球范围全程弹道跟踪探测能力,尽管SBIRS和STSS存在诸多问题,研制过程也不顺利,但是作为新一代天基预警系统却是弹道导弹防御体系的基石。以防御洲际弹道导弹来说,SBIRS卫星比现有的DSP卫星敏感得多,可以可以透过云层监视,在导弹一点火发射即可探测到,同时探测范围也有质的增强。SBIRS采用的扫描探测器采用一维阵列对地球南北半球进行扫描,探测到强红外辐射后交由24000单元的凝视焦平面阵列进行二维跟踪。以APS报告设定的7公里云层高度为例,由于可以穿透云层探测,对于固体洲际弹道,探测时间可以提前30秒,对于液体洲际导弹则提前45秒。STSS卫星尽管采用较为廉价的小卫星平台,但是红外传感器的性能也十分出色。以作为试验的中段空间实验(MSX)搭载的设备为例:宽视场短红外探测器波段在1~3微米之间,口径在50厘米以上;中长波红外探测器波段在4~16微米之间,口径在50厘米以上;可见光探测器波段在0.3~0.7微米之间,口径超过20厘米。根据瑞利公式,短红外探测器对于1500公里外的目标仍然具有3米左右的分辨能力,可以有效识别导弹尾焰。不过同样根据瑞利公式,中长波红外探测器在1000公里外对目标分辨能力已经大于10米,无法对2米左右尺寸的弹头进行成像。不过探测距离要远得多,对于300K温度的典型目标,中长波红外探测器具有高达30000公里的理论探测距离,即使降温到200K温度,也有高达7000公里的理论探测距离。

STSS对应于传统天基红外预警系统的特色在于对飞行弹道中段的跟踪,并能分辨弹头与诱饵。由于无论是弹头,诱饵还是母舱在STSS的探测器上都是点状目标,因此STSS卫星是通过光谱等信息来进行识别的。,其主要特征有以下几个:由于工艺的不同,诱饵和弹头的温度特征会有较大差异,STSS凝视阵探测器通过多个波段检测温度差异进行区分;由于质量的不同,因此弹头和诱饵热容量不同,导致其温度变化率不同,STSS的探测器可以通过多波段探测器连续观测目标温度变化,计算变化率以区分真伪目标;弹头和诱饵表面材料的不同,导致发射率不同,通过分析辐射谱分布特征可以区分材料不同;此外确定目标温度后,和目标红外发射率后,可以确定目标的表面积,由此间接推算目标大小,区分弹头和碎片。通过这些方法,配合灵敏的探测器,STSS不仅可以探测跟踪弹道中段的冷目标,还可以区分目标和诱饵,引导拦截器进行拦截。

当然,天基红外预警系统不是万能的,目前还无法取代陆基海基大功率雷达的作用,但是没有SBIRS和STSS的导弹防御系统,由于地面雷达存在盲区,探测距离有限,更无法在第一时间探测到弹道导弹的发射,其作战效能将急剧下降,说失去中段拦截能力也不为过。可以说,SBIRS和STSS系统是弹道导弹系统中当之无愧的力量倍增器。随着今后SBIRS和STSS的逐步建成,美国弹道导弹防御系统的作战效能将提升到一个前所未有的高度。
2010年1月11日晚8点58分,根据新华社正式发布的新闻,中国11日在境内进行了一次陆基中段反导拦截技术试验,试验达到了预期目的。这是中国国家弹道导弹防御系统的第一次反导测试。此前在2007年1月11日我国反卫星试验公开后,根据美国报道,我国在2005年7月7日和2006年2月6日分别进行了两次拦截测试。根据相关公开信息分析,这四次试验均属于国家弹道导弹防御系统的测试,经历多次测试后,我国的陆基中段反导拦截弹已经追上了美国10年前的水平,但这并不意味着我们能有美国10年的导弹防御水平,其中的关键就在于我国缺乏天基预警能力。
在发展陆基中段反导拦截弹的同时,预警系统作为陆基中段反导能力必不可少的部分也进行了大量的开发工作。目前我国弹道导弹防御系统测试,仍然只能使用大型X波段陆基远程预警雷达,这对测试的时间和地点都有很多限制。更重要的是,和美国拥有优越的地缘政治形势不同,我国缺少海外基地部署X波段预警雷达;美国拥有北极阿拉斯加这种任何敌方陆基弹道导弹来袭的毕竟指出,而我国在主要威胁方向无法前出就近部署大型预警雷达。尽管由于我国高性能红外传感器和高性能卫星平台发展的滞后,迄今没有实用的天基红外预警卫星投入使用,但是在反导需求上我国更迫切的需要天基红外预警系统,以弥补陆基雷达的缺陷,这也是我国航天部门雄心勃勃要研制类似于SBIRS和STSS的天基红外预警的根本原因。期待着我国的SBIRS和STSS系统早日投入使用,为我国的陆基中段反导系统增加一双明亮的眼睛。
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    预警卫星是战略防御系统监控体系中的一个重要环节,监控体系我们国家已经建立了,而且还在不断的完善中,我们中国在海外没有基地和能够抵近防御前沿的海军,不可能长期固定的部署抵近型陆基、海基、空基监控系统,所以,目前我国反导监控还是依靠自己的内陆相控阵的雷达来实现,另外还一些友好国家的监控中心,以及有重大航天任务时出动的“远望”系列的远洋测量船。非常希望这次两会能够对此引起重视,多多拨款发展我国导弹预警卫星及加强监控体系的建设,让我们国家战略导弹防御系统更上一个台阶!

jx4177 2010-3-18 21:07

毛泽东说:“(导弹防御计划)一万年也要搞出来”。

————作者还真有才,老毛的话想咋改就咋改,多半又是MK800的手笔,
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