A-235反导系统及其53T6M拦截弹的新动向

据最近俄罗斯国防部宣布,8月30日在哈萨克斯坦某试验场进行了一次53T6M反导导弹的试射,试射取得了成功并击落来袭目标。据称,这是这种新型导弹从2016年至今的第6次试射。也是今年第3次试射。俄军如此频繁试射这一拦截弹,引起国内外媒体和专家学者对俄A-235反导系统及其拦截弹的高度关注和热议。

图1 俄军试射53T6M拦截弹照片

A-235战略反导系统是个小而全的中段反导系统

俄罗斯A-235系统号称战略反导系统。而S-400/S-500则称防空反导系统。A-235的昵称是“奴多尔河”(也有译作“弩刀儿”。俄军对其防空系统大都有昵称;如S-300-2称“骄子”;S-400称“凯旋”;S-500称“普罗米修斯”等)。在由俄智库编写,普京总统批准的“空天防御构想”文件中规定,S400/S500负责在大气层以下对来袭导弹的末段防御(包括末段低层和末段高层;俄对这二层分别称为防空反导区和临近空间反导区);对应美国的爱国者系统和萨德系统。而A-235则负责大气层及其上面对来袭导弹的中段防御(俄称防天反导区,高度从离地面100km直至2000km),类似美国GMD系统中的GMI拦截弹。大家知道美国GMD系统结构庞大,技术复杂;可拦截最大射程超过10000km、最大速度达到24倍音速的洲际导弹,号称当今世界上反导作战能力最强的系统。它代表美国反导技术最高水平。因此A-235系统也应代表俄反导的最高水平。

实际上,A-235是由三层拦截导弹构成。这是俄罗斯专家提出的“反导分层拦截”理念的具体体现。其中,第一层仍采用A-135系统原有的51T6的远程拦截导弹,可摧毁1500km高,800km远的目标;采用核战斗部。第二层用58R6导弹,拦截高度为1000km以内、距离120km以内的目标。最内一层则用53T6M弹,是A-135原有的53T6弹改进型。用于拦截高度350km以内、距离40—50km以内的目标。第二和第三层拦截弹都用常规弹头。这三层中,应数53T6M技术最复杂。因为此时来袭导弹重入大气层,它会采用机动变轨,施放诱饵等突防技术。因此真正考验了反导系统及其拦截弹的技术和实战水平。

A-235系统比起原来的A-135,除了拦截空域,测距精度等有所提高外,最大亮点有下面三点:一是原A-135二种拦截弹51T6和53T6都是核战斗部(前者100万当量;后者10万当量);现在53T6M弹改用常规弹头。二是除可地下井发射外,还可以车载机动发射;三是确保在大气层外可以拦截低轨卫星。这三项都有重大意义。例如A-135用核弹头,一直受到俄国内外的质疑。俄专家自己估计,拦截过程即使只一枚核弹爆炸,莫斯科将有10%居民丧生,200m2土地被污染。但是因为它的拦截成功率高,技术上难度又低。俄一直不愿完全放弃使用核战斗部。现在A-235系统至少第二、三拦截层次已经改用常规弹头。至于提高拦截低轨卫星的性能方面,俄专家对53T6M弹的推力矢量控制和姿态控制系统作了大量的试验和改进。拦截弹本身速度也由原来3km/s提高到4km/s。

俄罗斯不用“中段反导”这一词汇。因此过去有些国内媒体误认为俄中段反导尚末进入实战阶段。2010年1月中国第一次反导试验成功时,国内不少媒体宣称:中国是继美国之后第二个掌握中段反导的国家;(现在网上还能查到)。这是一个误解。实际情况是,当时俄罗斯的中段反导系统A-135早已战斗值班15年。2014年我国第三次陆基中段反导拦截试验成功时,俄罗斯的A-235系统曾用机动方式发射一枚拦截弹,成功拦截一颗低轨卫星。

从原苏联至今俄罗斯,一直重视反导的发展,并前后共开发三代中段反导系统,即A系统、A-35系统和A-135系统。1961年3月A系统作为世界首款试验型反导系统,成功拦截了一枚飞行速度3000m/s的弹道导弹弹头。A-135系统是1995年开始战斗值班。由于美苏1972年“反导防御条约”的限制,该系统投入战斗值班时仅部署了100枚拦截弹。后来由于苏联解体,经济不景气等原因,它目前的中段反导系统明显要比美国的GMD落后,但他有它的独特的优势,在主要性能方面基本上赶上美国水平,并在美俄不对称对抗中力求取得平衡。

图2 53T6拦截弹从发射井中射出的效果图。远处为顿河-2雷达

国外媒体对A-235和53T6M弹水平的猜测和评价

有读者问,俄弹道导弹防御系统总体水平如何?与美国GMD系统相比,有那些软肋?。作者认为它总体上虽较GMD落后,但基本上能保护俄欧洲部分尤其是莫斯科地区的空天免遭美国洲际导弹从北极方向来的袭击。

冷战时期美欧争霸。二家还订有“反导条约”相互制约。苏联的弹道导弹防御技术虽次于美国,但在试验规模上则有过之而无不及。如像美GMD中的早期雷达预警网(由BNEWS、丹麦眼镜蛇等巨型雷达组成),陆基海基X波段相控阵雷达,天基卫星预警网等等苏联都列入他的规划中。但苏联解体时只完成A-135系统,其它计划都落了空。新世纪以来俄经济不景气,而且遭到美国为首的北约的经济制裁和军事重压,难以重振昔日雄风。但反导还是必需要发展的,因为强大的反导实力也是反制西方重压的重要手段。从俄高层领导到导弹系统总设计师,都清醒地认识到俄的基础工业、经济实力远逊于美国,不能要求反导系统指标全面超过美国,俄没有力量全面和美国拼比。但可以抓住主要指标,重点突破,解决主要矛盾,使主要指标世界一流。他们充分利用继承的苏联导弹防御的经验和技术,以及导弹防御的综合能力和体系建设的经验,首先是对A-135系统包括他的核心顿河雷达站以及拦截弹大力进行升级改造,为推出新一代的A-235作积极准备。

反导系统的核心是顿河-2N雷达站。它是工作于厘米波段的四面阵有源相控阵雷达。发射功率250MW,,雷达探测距离3700km。具体频段国内手册写的是0.01m,即30GHz,接近毫米波;但这可能是笔误(如航天情报所2010年编《世界防空反导导弹手册》等。但实际上目前30GHz大型雷达如俄的RUZA相控阵,最大发射功率不超过1Mw;更何况上世纪70年代)。从俄提供的图片看来,实际波长应在5-10cm之间。它始建于上世纪70年代,1986年建成。经检测它的测距精度100米,测角精度0.020;据说可以发现2000km以外5cm大小的金属体,胜过美国著名的丹麦眼镜蛇预警雷达。在美国X波段雷达出现前,它算是世界上精度最高的预警雷达。进入新世纪后,俄又再一次对它升级改造,并它采用了大量先进技术(见俄杂志:Успех Современном Радиоэлектроники,2016 Декабре,以及《军工信使》等.),如T/R模块,微波空间馈电,高重复频率体制等。并配置超级计算机,使一部雷达基本上完成预警,探测,目标识别,火力控制,制导拦截,效果评估等多项任务。可跟踪120目标,制导20枚53T6M弹进行拦截。麻雀虽小五脏俱全,基本上能替代GMD系统中需要多台巨型相控阵雷达才能完成的任务。实践证明,这种指导思想和实际准则是正确的。有值得我们借鉴之处。

西方对A-235印象最深的是2014年11月A-235系统以机动方式发射了新型的53T6M反导导弹,成功拦截一枚卫星,而美国目前部署的GMD地基中段反导都是固定地下井发射。而从未进行过反卫星试验。今年上半年俄宣称A-235已开始战斗值班。但53T6M弹仍在频繁进行试验,而且没有说明是否通过国家测试。因此西方有的专家认为俄科技人员还将继续试验,力求进一步提高一些关键性能指标,争取进一步接近GMD系统中GBI弹的水平。(如GBI弹的飞行速度可达20-24Ma,而53T6M只有14Ma ;当然GBI采用直接碰撞杀伤,要求高速;53T6M采用定向破片杀伤,速度可低些)。

53T6M弹给大家第一个印象是弹体尺寸,重量都较大,明显超过GMD中的GBI拦截弹。至于一些读者关心它的杀伤方式,是定向破片杀伤方式还是直接碰撞杀伤?俄方没有明确交代。多数文献(如航天部手册p.512)认为是前者。少数认为是后者,有的甚至认为二者兼能,即有些俄专家提出的所谓“动能撞击杀伤/定向破片杀伤综合拦截“理念。作者认为这一理念至少目前不科学,实行起来有难度。因为直接碰撞方式就不需要战斗部,可以减轻弹的重量,增加弹的机动性。而定向破片杀伤需要增大战斗部,增加破片数量,增大杀伤能力。如俄S-400(拦截弹采用定向破片杀伤)与美国萨德(采用直接碰撞)的性能大体相当。但前者弹的重量要比后者大一倍还多。所以“二者皆能”实际上是二者都不能。

图3 定向破片杀伤示意

53T6M拦截弹采用定向破片杀伤方式(破片仅向有目标的一侧飞散,见图3),它杀伤威力,拦截概率要比旧全向破片杀伤方式高得多。但为什么不采用更先进的直接碰撞杀伤方式呢?据俄罗斯技术人员说法,并非他们不掌握直接碰撞技术,而是定向破片杀伤的效果已经与后者很接近,但技术难度小,成本要低得多。俄罗斯的导弹技术和发动机技术历来占领先地位,尽管脱靶量要大些,但由于发动机推力大,导弹威力大,破片杀伤的总效果不比直接碰撞杀伤方式差。通过计算机模拟试验也证明这一点。而且成本要低得多;;俄罗斯认为没有必要在这方面和美国拼比。

俄媒体对A-235成功拦截卫星事曾大肆宣传。而对是否能拦截中远程和洲际导弹却报道甚少。有专家认为,用定向破片杀伤方式拦截卫星反而比拦截弹道导弹更容易。一般卫星结构脆弱,只要被少量碎片击中,就会解体。而拦截高速弹道导弹,没有足够的破片和力量,就不能有效拦截。这里附带这一句,现在国外有些专家对拦截卫星不主张用直接碰撞杀伤方式,因为那有可能造成大量碎片,造成空间大量垃圾,对在空间其他正常运转的卫星构成威胁。我国2007年第一次反卫星试验就有这方面缺陷。当时用直接碰撞法撞碎一枚报废的气象卫星,造成大量碎片,形成空间垃圾(见美国航空周刊2007/1/17以及互联网上其他文献报道。当时造成5cm以上碎片2347片,1cm以上碎片15万片。)。不过网上也有读者的观点正好与上述相反,应该用直接碰撞法去撞碎。作者认为是个误解。当然最理想的杀伤方式是激光,微波或用机械手将卫星抓获。但机载、弹载和星载激光武器因功率、体积问题目前尚达不到能用于实战(作者:郭衍莹)