呂琳琳,李國華,王鵬鈞
(中國人民解放軍96901部隊,北京100094)
2019年3月27日,印度國防研究與發展組織成功進行了代號“Shakti”的反衛星武器測試。試驗中,從印度奧里薩邦昌迪普爾的綜合測試場發射的導彈成功擊落了一顆高度約300 km的低地球軌道(LEO)衛星,達到了預定的目標。
印度是近十年來才開始公開宣稱發展反衛星武器,由于反衛星武器易于造成太空軍事化,所以印度并未公布其詳細的戰略規劃,僅在2018年2月發布的《2018年技術視角和能力路線圖》中提出了未來十年要研發射程20 km以上的激光武器,可用于摧毀衛星。因此,在彈道導彈防御系統發展計劃的框架下,印度利用一些共同技術開發了反衛星武器。
根據印度宇航局領導人發布的信息,印度目前已經具備了發展反衛星武器的幾項關鍵技術。反衛星武器的關鍵技術之一是對目標衛星進行定位,印度在每次衛星發射時均采用相似的計算算法定位衛星,以避免與同一區域內的其它衛星的運行軌道重合。該技術也可用于反衛星武器攻擊目標衛星時的位置計算。除了相關算法,印度還擁有對目標衛星進行定位的地面雷達系統和太空監視系統,這也是反衛星武器的必備條件。盡管印度掌握了反衛星武器的相關技術,但是由于反衛星武器會造成目標衛星產生大量的碎片,破壞太空環境,為防止太空軍事化,印度不會開發反衛星武器。直到2007年4月,印度國防部宣布,為了防止巴基斯坦擁有反衛星技術,為了保護自己的軍用和民用衛星,印度已經開始設計和開發反衛星武器。印度沒有公布反衛星計劃的具體細節,只是宣布印度“國防研究與發展組織”和“印度空間研究組織”聯合進行相關研究。
2010年1月,印度國防研究與發展組織主任薩拉斯瓦特在第97屆印度科學大會的電視新聞發布會中表示,印度正在彈道導彈防御計劃框架下開發攔截衛星所需的殺傷攔截器以及可提供清晰的衛星圖像的激光器技術。
隨后,印度一直非常重視其彈道導彈防御系統的攔截試驗,通過攔截試驗,也不斷檢驗反衛星的相關技術。2011年10月,薩拉斯瓦特稱,利用“烈火-3”彈道導彈和大氣層外殺傷器研制反衛星武器具有技術可行性。2012年4月,在印度首次試射“烈火-5”導彈后,薩拉斯瓦特表示,印度將打算研制反衛星武器(ASAT)。“烈火-5”的成功試射,不僅為印度增添了新的戰略打擊武器,還為印度發展反衛星武器和微小衛星提供了推進系統的技術支撐。射程5000 km的“烈火-5”導彈在拋物線彈道飛行過程中將達到600 km高度的太空,其推進能力能夠將反衛星武器送達預定軌道。其后,印度鮮有反衛星武器的消息,直到在2019年2月12日,印度首次展開反衛星試驗。印度這次反衛星試驗沒有達到預先設定的目標,美軍的偵察裝備成功探測到印度的此次試驗,具體情況是反衛星武器在升空30 s以后發生爆炸,未能達到預定高度。印度對失敗的原因進行了排查,于3月27日再次進行反衛星試驗,此次試驗達到了預定的目標,攔截武器成功擊毀目標衛星。
此次飛行試驗中,反衛星武器在奧里薩邦昌迪普爾的綜合測試場發射,并在168 s后擊中目標衛星。根據該目標衛星所處的軌道高度,該衛星可能是2019年1月發射的Microsat-R(位于262 km×280 km軌道),或者是2018年發射的Microsat-TD(353 km×361 km)。按照軌道高度的不同,衛星可分為近地軌道(軌道高度1000 km以下)、中高軌道衛星(1000~10000 km)、高軌道衛星(36000 km)。此次印度的目標衛星軌道高度300 km,表明其位于近地軌道,這一位置的衛星大多數是中繼通信衛星和偵察衛星,像雷達偵察衛星、照相偵察衛星、海洋監視衛星、軍事氣象衛星等。
反衛星武器系統不是單一的某一類武器,其必須有國家導彈防御系統作為基礎,依賴與預警探測系統、指揮控制系統和攔截殺傷系統的協同配合,才能成功對衛星進行攔截。
印度使用的陸基動能反衛星武器,這是多種反衛星武器技術之一。目前美國的“標準-3”系列、陸基中段攔截彈(GBI),俄羅斯的S-500動能攔截器等都能夠攔截1000 km高度以下低軌道衛星。GBI攔截彈可以攔截中低軌道的衛星,“標準-3”攔截彈可以攔截低軌道衛星。2008年2月21日,美國軍方從太平洋發射了一枚“標準-3”攔截武器,并摧毀了位于247 km高度的雷達成像偵察衛星USA 193號。即目前美國和俄羅斯的反衛星技術也主要集中在反低軌道衛星上。美國宇航局于4月1日指責印度試驗產生了400個軌道碎片并對國際太空站造成威脅。這表明印度這次反衛星試驗確實是成功了,但是僅僅是證明了印度的反衛星導彈已經具有了摧毀低軌道衛星的能力,能夠對目標進行毀傷。
攔截武器飛行過程中,印度的地基雷達始終保持對攔截武器的飛行軌跡和目標衛星的全程監控,表明了印度的預警探測裝備已經具備了對過頂衛星的持續跟蹤、預警、定位能力。但是,此次試驗的目標衛星可能是專門為反衛星試驗而發射的,衛星的飛行軌跡等各項參數是已經掌握的。反衛星試驗不僅需要攔截彈,還需要強大的空間監視系統,像美國就擁有監視衛星、大型相控陣雷達AN/FPS-85、光電望遠鏡等裝備,能夠對空間目標進行發現、跟蹤測量、識別、軌道計算和編目。印度尚不具備太空監視能力,所以在實戰化狀態下,印度的反衛星武器尚無法達到準確定位目標的能力。就像印度進行的數次彈道導彈攔截試驗一樣,只是對一個發射地點、飛行速度與方向、飛行高度或彈道參數均已知且未采用機動變軌的靶彈進行攔截,這樣的成功不符合實戰情況。
反衛星武器是從地面、空中或外層空間發射的攻擊敵方衛星的武器,包括導彈反衛星、小衛星反衛星還有激光反衛等形式。根據印度國防研究與發展組織的說法,此次反衛星試驗采用的是導彈反衛星,試驗的導彈被稱為XSV-1。“S”是這次任務的代號“Shakti”,“V”是“Vehicle”,意思是飛行器,“1”代表第一次試驗。此次反衛星試驗的任務代號還包括PDVMKII。PDV是印度彈道導彈防御系統的攔截彈,可見反衛星武器是借鑒了導彈防御系統的相關技術。印度國防研究與發展組織宣稱此次采用的攔截彈是為反衛星而專門研發的一種全新的導彈,采用了印度現役彈道導彈的相關技術,還采用了動能殺傷器的相關技術。導彈重約18 t,高度13 m。這種地基動能反衛星武器是從地面發射的、依靠武器系統戰斗部的高速動能,主要由大推力火箭運載,通過直接碰撞的方式來摧毀衛星。根據印度國防研究與發展組織公布的試驗視頻,此次試驗用的攔截彈是一種二級固體推進彈道導彈。關于助推器的型號,根據之前印度官方的聲明,可能來自于“烈火”系列導彈或者K-4潛射彈道導彈。根據表1中對印度陸基彈道導彈核和潛射彈道導彈彈長、質量的數據資料,結合印度發布的相關數據,推測此次采用的助推器應該是K-4潛射彈道導彈,殺傷器則來自于印度導彈防御系統中PDV-2導彈的動能殺傷器。

表1 印度彈道導彈主要型號
反衛星武器的基礎就是基于印度的反導技術。印度正在自行研制雙層彈道導彈防御系統,包括用于在大氣層外攔截彈道導彈的PAD攔截彈和在大氣層內攔截彈道導彈的AAD攔截彈。AAD導彈用于在大氣層內攔截彈道導彈,可攔截射程不超過1000 km的彈道導彈,PAD導彈是在大地彈道導彈系統的基礎上改進而成,能夠攔截Ma數5、射程300~2000 km的彈道導彈。印度導彈防御系統第二階段發展計劃已經啟動,正在研制PDV攔截彈,用于取代PAD攔截彈。
首先,綜合戰術技術性能類似于美國、以色列和俄羅斯等國的一些成熟型號。其中PAD與美以“箭-2”類似,AAD與美國“愛國者”PAC-2、俄羅斯 S-300V類似,可在大氣層內對射程2000 km以下的戰術彈道導彈進行末段攔截。另一方面,由于飛行速度低(Ma數6以內)、攔截高度不足、控制技術單一(以氣動控制為主)、高速機動性差,無法保證攔截所需的高精度,因此印度AAD和PAD系統目前無法攔截戰略彈道導彈(射程3500 km以上)。其次,實戰可靠性低。由于發展時間短,同時攔截試驗條件的設置缺乏科學性,加上預警探測能力不足。因此,印度AAD和PAD系統距離形成實戰能力尚遠。
目前,印度國產導彈防御系統的預警探測主要以陸基系統為主,以空基和天基為輔。在陸基系統中,“劍魚”和“馬斯特-A”這兩種型號的雷達具有較強的導彈預警能力。其中,“劍魚”雷達能同時跟蹤200個目標,對飛行速度Ma數12的中遠程彈道導彈最大探測距離達600 km。“馬斯特-A”雷達最大探測距離460 km,能同時跟蹤200個目標,可探測飛行速度Ma數13的中程彈道導彈。目前僅有3架“費爾康”預警機,對彈道導彈的預警能力較弱。沒有專門的導彈預警衛星,不具備偵測飛行中的彈道導彈能力。
一是發射方式簡單,只能采取熱發射方式,增大了導彈的維護保養難度,降低了機動和生存能力以及戰備水平。二是采用了一車一彈的部署方式,火力容量小,反應慢,無法實施多次攔截。三是攔截彈動力裝置落后,影響攔截效率。PAD攔截彈在現役“大地-2”彈道導彈的基礎上,采用兩級火箭發動機推進(第一級為液體燃料火箭發動機,第二級為固體燃料火箭發動機)。由于液體燃料導彈的起飛加速性明顯低于固體燃料導彈,這就延長了攔截時間,使第二次攔截的可能性變小,從而限制了PAD的攔截效率。
印度國產導彈防御系統由于薄弱的國防工業基礎而出現了研制進展緩慢的情況,多數技術依賴于進口。導彈預警雷達技術分別源自以色列和法國,AAD攔截彈則采用了以色列技術,僅PAD攔截彈源自印度自主研制的“大地-2”導彈。印度防務研究所主任曾經透露,即使利用以色列現成的技術設計,印度尚不具備自主研制固體火箭發動機、制導陀螺儀等關鍵零件。由于整個系統的技術和結構體系混亂,印度反導系統的一個主要問題就是解決兼容性問題。
從反導武器與反衛武器二者之間的關系來看,二者在技術上有很多共通之處,反導武器經過一定的改造即可用于反衛,但要真正建立完整的反衛體系必須發展專用的反衛技術。
反衛星武器是從地面、空中或外層空間發射的攻擊敵方衛星的武器,包括導彈反衛星、小衛星反衛星還有激光反衛等形式。反衛星武器中的導彈反衛星的原理和彈道導彈防御系統的原理類似,均采用攔截導彈來打擊目標,均需要協同預警探測系統進行目標探測,指揮控制系統進行信息傳輸,不同的是反衛星武器的目標是衛星,反導系統的目標是來襲導彈。衛星一般運行在固定的軌道上,通過地面的雷達、空間監視系統等各種裝備進行探測,把他們傳回的資料進行匯總分析,就可以計算出該衛星的軌道、過頂時間、反衛星武器發射后與衛星的交匯點等各種信息,把這些信息輸入反衛星導彈,在衛星再次經過預定軌道上空時,導彈發射,按照事先設定好的位置,在各種導引設備的指引下,按照預定軌道飛向目標衛星。反導則不能事先計算,因為無法預知敵方發射導彈的數量、位置、性能、發射時間、飛行彈道等,一旦導彈發射,己方預警探測衛星、雷達等系統必須持續觀測并快速計算,由于導彈飛行速度快,反導過程必須要在很短時間內完成,所以難度相對較大。■