艦船知識:點評彈道導彈攻擊航母五大難點
2007年11月20日 中國評論新聞網
相比對彈道導彈巡航導彈其較慢的速度和靈活的機動性攻擊航母相對容易些。圖為中國東海10巡航導彈攻擊想像圖。
眾所周知,航空母艦屬於海上大型移動目標,而目前一些國家正在發展彈道導彈末段製導技術打擊航母,似乎為這一難題找到了案。本期的藍色PK台邀請了兩位作者就此問題從技術層麵進行辯論。特此說明,作者僅代表他們個人觀點。
從目前情況來看,彈道導彈突擊航母的技術難點集中在彈道導彈對航母的偵察和破壞,主要包括發現、定位、突防、擊中和破壞等幾個方麵。
航母機動區域廣闊 發現難
攻擊航母首先是發現航母,而之所以選擇彈道導彈打擊航母,正是因為其火力控製距離可以從數百到數千千米,如果在百餘千米內即沒有必要使用彈道導彈,而在如此廣闊的海域內,長度300餘米、寬70餘米的航母如滄海中一粟很難被發現。
美軍平時保持約三分之一航母兵力在西太平洋、地中海和海灣等前沿地區執勤;三分之一在海上訓練;三分之一處於維修、保養或休整狀態。戰時,其維修和訓練時間都將相應縮短,可保持三分之二左右,約8個航母戰鬥群參戰。美國為突出對西太平洋地區的反應能力,其在我國周邊長期駐泊1艘航母,主要依托日本的橫須賀基地,這也是美國唯一在海外長期部署的航母。近年來,美國正計劃在關島或夏威夷部署第二艘航母,而如果我國周邊發生事態,美軍還會從本土緊急調遣眾多航母支援。
依據美國現行軍事戰略,從設想要同時能夠打贏兩場大規模戰區戰爭出發,每場戰爭一般投入大約4個航母戰鬥群,以及相當數量的空軍和地麵部隊。按照美軍規定,每艘航母海外執勤期一般為6個月,但根據美新的“艦隊反應計劃”,戰時美軍可統一調配航母,在接到命令後,可立即派出6支航母編隊,隨後再派出2支,即“6+2”模式。按照新計劃,航母以24個月為1個任務周期,甚至可延長至27個月。
由於美目前在西太隻部署有1個航母編隊,因此其隻能擔負對台海地區衝突的快速反應任務。而從本土調動的航母力量要跨越太平洋進入西太戰區,從美軍太平洋部署和以前的活動分析,可以發現,美航母跨越太平洋一般有三條路線選擇:一是從美國本土出發,經阿留申群島、日本、韓國至衝繩,再南下台灣海域,需時約兩周;二是從美國本土出發,經夏威夷、關島至台灣海域,需時約l周半;三是從美國本土出發,經夏威夷、新西蘭、澳大利亞至菲律賓,再伺機進入台灣海域,需時約3周。其中,夏威夷、關島航線完全依托美軍領土,比較可靠,而且是奔襲台海地區的最短航線,考慮到彈道導彈的射程,打擊航母最可能的海域一是從衝繩南下台海航線中的我國東海東部海區,二是從關島東進台海航線中的台灣以東海區。以關島航線為例:關島與我國台灣島相距大約2500千米,如果一艘航母在該海域航行時,我們取得了一幅該海域的衛星照片,當拍照的原始照片的長62500象素、寬8333象素時,航母才對應為一個象素點,而此時的照片已經達到5億2千多萬象素(普通數碼相機最大成像分辨率僅為500~1000萬象素)。如果我們用顯示設置為最常見的1024×768分辨率的電腦屏幕觀看,要看到航母這個點就需要61個電腦屏幕,況且一個象素點是無法判斷其性質的,要判斷一個衛星照片中船隻的性質,一個有經驗的圖像判讀員起碼也要有10個以上的象素點,這就要有610個電腦屏幕才能顯示。
當然,偵察衛星一般采用窄幅多幀的形式偵照,這就會形成一係列的連續照片,但這將使數據量成倍增加,如此大的數據量,無論是對衛星照相技術、衛星與地麵的傳輸技術,還是地麵數據處理與判讀技術都是巨大的考驗。
偵察手段時效性低,定位難
發現航母後的第二步是持續跟蹤航母,幷取得攻擊航母所需的定位數據。在航母進入作戰區後,航母會在相對固定的海區內巡弋機動,從以往經驗看,航母一般在距敵海岸200~600海裏之間海區機動,頻繁更換陣位,以規避對手的偵察和打擊。例如,美軍航母編隊通常要求部署在一個較為開闊、安全(在對方攻擊航空兵的作戰半徑之外)、便於攻防、便於機動、便於對盟友支援的海域。這一海域大致為半徑50~100海裏的海區。正常情況下,綜合作戰區距敵岸100~300海裏,特殊情況下,也可以擴大或縮小。從目前情況看,美軍在我海區附近活動的距離明顯增大。這都使對作戰區內航母定位問題變得困難。
大家知道,偵察衛星的運行軌道是固定的,因此衛星過頂次數是有限的,其一般隻能對目標進行間隔數天或10多小時的偵察,無法進行連續監視。如果不進行變軌,其對地麵某一區域的偵察就隻能是隨機的“碰運氣”了,而要調整衛星軌道到重點地區上空,就必須消耗寶貴的星上燃料進行變軌機動,這對衛星的壽命會有一定影響,即使變軌,這一過程也要數小時。
以目前世界上最先進的商業成像衛星為例,其分辨率可以達到0.8,是許多國家軍事偵察衛星的近10倍,其每天繞地球飛行14圈,但在不變軌的情況下,對同一地區的偵察間隔要在3天以上,如果犧牲分辨率,對其進行變軌,其重訪同一區域的時間也接近24小時。因此衛星偵察的時效性雖然高,但還達不到偵察突發事件和定位航母等移動目標的程度。例如,在蘇聯切爾諾貝利核電站發生事故後,美國在2天後才得到該電站的衛星圖片。而在2004年4月22日發生的朝鮮兩列火車在平壤北部的龍川火車站的相撞爆炸事故報道中,正是由於衛星時效性低這一原因,軍事專家很容易在第一時間否定了媒體報道的配圖。當時英國BBC新聞在報道中使用了一張聲稱是朝鮮龍川鎮的照片,而且特別生動的是這張從數百千米上空拍到的照片中顯示出在城鎮上空巨大的爆炸煙雲,這無疑使報道增色不少。但軍事專家認為衛星不可能這麽快拍到這一事件的照片,除非爆炸和偵察都是事先策劃的。因為當時有如此分辨率的6顆商業照相衛星中哪一顆正好在準確的時刻將其照相機對準朝鮮的爆炸區域的
可能性非常小。而且即使得到消息,再行調整衛星也是非常複雜的過程。後來有關人員承認這張照片拍自不久前的伊拉克戰場,這是美國數字地球公司的快鳥商業照相衛星,在2003年4月對當時剛剛爆發的伊拉克戰爭進行拍照時得到的一張照片。地點是伊拉克首都巴格達附近的一個城鎮,爆炸是聯軍空襲造成的,而爆炸後景象的衛星照片也是在幾天後才得到。
此外,即使衛星拍攝到航母目標情況,其向回傳送數據的工作量也很大,目前的傳輸型衛星一般每天才下傳一次數據,如果要緊急傳送,就要機動到地麵接收站上空向下傳輸。上述偵察數據量少說也有數百兆,如此大量的數據要通過天地間的無線鏈路傳輸到地麵,幷完成地麵數據的處理。因為光學鏡頭拍攝到的景物在底片上會發生變形,如果我們仔細觀察平常拍攝到的照片,就會發現邊緣的景物會有些許變形,而為了得到拍攝到目標的正確坐標和景物間的關係就要參考衛星的軌道參數和相機狀態糾正衛星照片的畸變,然後確定衛星照片中目標的精確坐標。這一時間最低也要數十分鍾,甚至數小時。而典型航母時速在30節以上,也就是說這一時間內航母至少已經移動了10多千米。
航母編隊防禦能力強,突防難
雖然世界上各國的航母戰鬥群目前還都不具備反彈道導彈能力,但以美國為首的一些國家正在發展以“標準”係列導彈為核心的“宙斯盾”BMD反導係統,最終的攔截高度將達N500千米,這一高度足以實現對中遠程彈道導彈的攔截。2007年4月,美國國防部透露,美國海軍計劃2009年初在全球部署的18艘反導型“宙斯盾”艦中的16艘部署在13本、夏威夷等“太平洋地區”。這些“宙斯盾”艦無疑可能成為美軍航母編隊的組成部分。
美軍1個航母隊編成一般裝備有“宙斯盾”係統的提康德羅加級導彈巡洋艦和伯克級導彈驅逐艦各兩艘,其中至少1艘為BMD型。針對西太的導彈威脅,BMD型“宙斯盾”艦有可能增加到4艘。而在2009年初太平洋地區的美國航母與“宙斯盾”艦之比將達到1:8,這些導彈防禦型“宙斯盾”艦可以針對主要方向多層部署與攔截,使攔截成功率成倍提高。
此外,目前外界一般認為反航母彈道導彈采用末製導方式,而這一方式中彈道導彈重返大氣層會在彈頭周圍形成等離子鞘。這是因為彈頭高速再人大氣層時,由於氣動力加熱,彈頭表麵出現高溫,空氣分子開始分解為原子,而原子又進一步被分解為正離子和電子。由於這時出現的正離子和負離子的電荷量是相等的,所以被稱為“等離子體”,彈頭在高速再入過程中,周圍形成的“等離子體”可以象刀鞘一樣將其包裹,其可以隔絕彈頭內外的電磁波,使其進入很長一段黑障區。這使所有無線電信號均被隔絕,末製導雷達無法工作,隻有在最後時刻降低彈頭再入速度,末製導雷達才能發揮作用。因此在末製導方式中,彈頭會降低速度,然後采用與巡航導彈景象匹配類似的技術,這無疑使彈道導彈失去了突破反導防禦的最佳手段——“高速再入”。可見,雷達末製導在提高導彈打擊精度的同時,也使其更容易被攔截。因此,在有防備的情況下,彈道導彈打擊航母甚至比打擊地麵目標的突防難度更大。
導彈飛行彈道固定,擊中難
由於在最後一次發現航母後,航母有可能轉變航行方向,因此航母的分布區域是以最後的發現點為中心的一個圓形海區,而在30分鍾內的機動海區可達700平方海裏,要覆蓋這麽大的區域,現有常規武器是無能為力的。
而常規導彈在發射前需要在彈內裝定目標的精確坐標參數,如果使用末製導技術,就需要在彈頭製導係統內裝入目標信息。例如,采用末製導技術的“潘興2”導彈專門設計了一套基準圖像生成設備,其將目標坐標和國防測繪局提供的地形數據列成數字基準圖像,幷儲存在磁帶上,然後通過數據聯絡線引入彈上計算機,以實現末製導雷達圖像的匹配。即使我們克服了偵察技術的局限,裝入了較為精確的航母坐標參數和匹配用雷達圖像,而導彈近千千米的飛行也需要10餘分鍾,而這一時間內,航母也已經移動了10餘千米,已逃脫了彈道導彈的殺傷區域。這就好像用槍打擊飛行的小鳥要有一定提前量一樣,而如果這時小鳥突然轉向,其被擊中的可能性就小多了。
此外,由於彈道導彈再入擊中目標時的速度非常高,而末製導的高度受到等離子鞘影響不可能太高,因此末製導對彈頭的作用是有限的,這也會使其打擊精度受到一定影響。例如,美國“潘興2”導彈在應用末製導技術後精度提高了10倍,但CEP也隻有30米,這在彈道導彈中已經非常高了,但與巡航導彈相比還差得比較遠。而且彈道導彈再入彈道相對飛航導彈要垂直的多,因此其不可能象飛航反艦導彈那樣攻擊其吃水線,而隻能從上至下打擊其甲板以上建築,這都對最終的破壞效果造成了一定影響。
航母結構堅固,破壞難
航母經過數十年的發展,已經成為了世界上最堅固的水麵目標。例如,美國的尼米茲級航母采用封閉式飛行甲板,機庫以下艦體為整體密封結構,艦底部為雙層底,雙層底與飛行甲板之間設有多道橫向水密艙壁。水線以下部分每隔12~13米便設有一道橫隔艙壁,全艦共設有23道水密橫隔壁和10道防火隔壁,這些縱橫隔壁構成全艦水密艙段共達2000多個,使該級艦具有很高的不沉性。該艦的甲板和艦體全部用優質高強度合金鋼製成,舷側某些部位的鋼板厚達63.5毫米,可有效地防禦半穿甲彈的衝擊。
此外,考慮到近年來導彈攻擊威力的增大以及火災造成的損害,尼米茲級艦甲板和艦體全部使用了高彈性高強度合金鋼,以抵禦半穿甲彈的攻擊,而且還在舷側部分區域加敷了大約64毫米厚的“凱夫拉”裝甲防護敷層,對彈庫和機艙等關鍵艙室裝備了抗導彈攻擊的箱式保護。該級艦不僅在結構上設有10道防火隔壁,而且在危險性最大、事故發生率最高的機庫內除設置有16台噴淋/泡沫消防設備,還安裝有兩道滑動式防火門將機庫分成三個區段,以便在危急時將火災區和中彈區段隔開。在飛行甲板上也設有18台大流量的噴淋/泡沫噴射裝置,供消防和三防之用。以上能力可有效遏製由於遭到攻擊而引起的艦內大火、彈藥庫爆炸、有毒濃煙、窒息等二次破壞效應。
而目前彈道導彈彈頭載荷一般為500千克,其中需要有防止再入燒蝕的殼體、突破反導攔截的誘餌、姿態控製火箭和各種慣性/雷達等引導方式的製導係統,以及高爆炸藥和引信等。其中高爆炸藥最多隻有300千克,按照西方標準其隻相當於1000磅炸彈,因此,有人至今仍認為不使用核彈頭,彈道導彈無論精度還是威力都無法對航母構成威脅。可見,依靠有限的彈道導彈擊沉或擊毀航母是不現實的。
從以上分析可以看出,彈道導彈突擊航母技術實際就是近年來發展起來的導彈武器對“時間敏感目標”、“機動目標”的打擊,這一問題的解決無疑將帶動軍事信息技術和導彈武器技術的發展,幷解決對機動目標打擊的世界性難題。(作者:高卉 來源:《艦船知識》雜誌)