花了天價造反導(dǎo)系統(tǒng)，為什么攔導(dǎo)彈還是像賭博？

想象一下，在一個平靜的清晨，某處深山地堡或遠(yuǎn)洋潛艇的發(fā)射艙內(nèi)，幾枚洲際彈道導(dǎo)彈帶著巨大的火球騰空而起。

在幾分鐘后，它們就將加速到音速的 20 倍以上，沖出大氣層，進入寂靜的太空邊緣。

而它們的終點站，正是你腳下的城市。

接近目標(biāo)后，它將會以幾十馬赫的高速重新沖進大氣層，并在大約一分鐘后落地。之后的幾秒里，相當(dāng)于數(shù)十萬噸 TNT 的能量在建筑上炸開，在幾秒內(nèi)抹平整片城區(qū)。

而此時，你唯一的希望，就是那套極其復(fù)雜精密的大家伙——反導(dǎo)系統(tǒng)。

那么，反導(dǎo)系統(tǒng)到底是什么？它真的能在導(dǎo)彈來襲的時候保護你嗎？

要成功攔截一枚導(dǎo)彈，需要做三件事：找到導(dǎo)彈，鎖定導(dǎo)彈，摧毀導(dǎo)彈。

這是人類歷史上第一套反導(dǎo)系統(tǒng)，蘇聯(lián)的 “ 系統(tǒng)A ”。

其中，這個高 8 米，長 150 米，長得像大壩的龐然大物，就是它的 “ 眼睛 ” 多瑙河-2 遠(yuǎn)程雷達(dá)預(yù)警站。

它的工作，就是找到導(dǎo)彈的位置。

當(dāng)在 1200 公里的檢測范圍內(nèi)發(fā)現(xiàn)導(dǎo)彈時，“ 多瑙河-2 ” 會率先反應(yīng)，標(biāo)記出目標(biāo)誤差在一公里以內(nèi)的大致方位，并計算出導(dǎo)彈大致高度和初始速度，然后將這些初步數(shù)據(jù)傳送到指令中心。

接下來，這三臺直徑 4.65 m 的雷達(dá)會接手工作。

在接收到來自指令中心的數(shù)據(jù)后，它們會從三個角度鎖定導(dǎo)彈的位置，將導(dǎo)彈的位置誤差精確到五米之內(nèi)。

并根據(jù)這些數(shù)據(jù)計算出導(dǎo)彈來襲的軌跡和最佳的迎擊路線，向發(fā)射臺發(fā)送指令。

最后，攔截彈根據(jù)制導(dǎo)雷達(dá)的指引，沿著預(yù)設(shè)的軌道沖向來襲的導(dǎo)彈。

然而，這一切在上世紀(jì)六十年代時，幾乎都是無法想象的——那時候，要建成這樣一套系統(tǒng)，甚至連第一步 “ 找到導(dǎo)彈 ” 都幾乎不可能。

雖然當(dāng)時的雷達(dá)技術(shù)已經(jīng)相當(dāng)成熟，但它主要是為飛機設(shè)計的。

而相較于飛機，鎖定導(dǎo)彈要難得多。

二戰(zhàn)時期，德國的俯沖轟炸機斯圖卡在雷達(dá)上的反射截面積大約在 10 平方米左右。而 V-2 導(dǎo)彈的反射面，只有 0.1 平方米。 這意味著它在雷達(dá)上的回波強度只有飛機的百分之一。

更麻煩的是，導(dǎo)彈的速度也比飛機快得多，留給雷達(dá)捕捉信號的窗口更短。

要找到導(dǎo)彈，需要的探測能力要比當(dāng)時最先進的防空雷達(dá)還要高出幾十倍。 并且，當(dāng)時人們對導(dǎo)彈的認(rèn)識也相當(dāng)有限。

即使是專門研究導(dǎo)彈的技術(shù)人員，掌握的知識大多也集中在如何發(fā)射、如何命中這些問題上。

而對反導(dǎo)系統(tǒng)最關(guān)心的軌跡追蹤，研究幾乎是一片空白。甚至連導(dǎo)彈彈頭的反射特性都還沒搞清楚。

因此，就算蘇共中央已經(jīng)決定立項，還是有很多院士級的專家懷疑反導(dǎo)系統(tǒng)概念的可行性。

就連日后把加加林送上太空的載人火箭之父科羅廖夫都公開表示，從技術(shù)上來說，無論是現(xiàn)在還是將來，都不存在建立有效反導(dǎo)系統(tǒng)的可能。

再加上導(dǎo)彈數(shù)據(jù)本身屬于絕密，導(dǎo)彈專家們對相關(guān)資料本來就十分謹(jǐn)慎，甚至一度拒絕向反導(dǎo)研究團隊提供關(guān)鍵數(shù)據(jù)。

面對這種局面，負(fù)責(zé)反導(dǎo)系統(tǒng)研究的第 30 試驗設(shè)計局想出了一個相當(dāng) “ 毛子 ” 的解決辦法： 既然不知道導(dǎo)彈的軌跡，那就多射點導(dǎo)彈，看看它們在雷達(dá)上到底長啥樣。

在負(fù)責(zé)人基蘇尼科的指揮下，第 30 設(shè)計局在哈薩克的一座導(dǎo)彈靶場附近修建了兩座實驗雷達(dá)站：РЭ-1 和 РЭ-2。

并在接下來的一年多時間里，讓兩座雷達(dá)天天盯著天空中的導(dǎo)彈，把記錄下來的回波信號，與經(jīng)緯儀、攝影機以及導(dǎo)彈頭部旋轉(zhuǎn)傳感器的的遙測信息記錄進行對照，一點一點分析導(dǎo)彈在雷達(dá)上的信號結(jié)構(gòu)。

通過反復(fù)觀測和比對，基蘇尼科的團隊終于描出了導(dǎo)彈完整的雷達(dá)特征圖。

最終在 1957 年 РЭ-2 雷達(dá)成功在空中追蹤到了一枚 R-2 導(dǎo)彈。在這些數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上，工程師們進一步研發(fā)出了能夠在一千公里外發(fā)現(xiàn)導(dǎo)彈蹤跡的 “ 多瑙河－2 ” 遠(yuǎn)程雷達(dá)預(yù)警站。

與此同時，基蘇尼科主推的 “ 三角測量法 ” 也成功解決了雷達(dá)的性能問題。所謂三角測量，簡單來說就像三個人從不同方向指向天空中的同一顆導(dǎo)彈——三條視線在空間中的交點，就是目標(biāo)所在的位置。

當(dāng)目標(biāo)進入精確測量范圍后，三部雷達(dá)會同時開啟，測量出導(dǎo)彈在空間中的精確坐標(biāo)。

至此，反導(dǎo)系統(tǒng)的研究團隊終于點完了所有必須的技能點，搞清楚了導(dǎo)彈的位置。

那么，距離建成一個完整的反導(dǎo)系統(tǒng)還剩下最后一個問題：怎么把導(dǎo)彈打下來。

一枚導(dǎo)彈在飛行末段的速度，通常能達(dá)到每秒 3 到 4 公里。而攔截導(dǎo)彈本身的速度也差不多在這個量級。

在這樣的速度下，從導(dǎo)彈進入雷達(dá)精確探測范圍到發(fā)射攔截的窗口期，只有幾分鐘。在這幾分鐘里，反導(dǎo)系統(tǒng)不僅要計算出兩枚導(dǎo)彈未來的交匯點，還要不斷修正攔截彈的飛行軌跡，讓它準(zhǔn)確飛向那個位置。

這就像是在幾百公里外，同時向天空中發(fā)射兩顆子彈，然后要求它們在空中正好撞在一起，難度可想而知。

于是，蘇聯(lián)工程師沒有把精力花到提高導(dǎo)彈精度上，而是選擇了一種更有 “ 性價比” 的方案：給攔截彈裝上一種特殊的破片戰(zhàn)斗部。

這種戰(zhàn)斗部內(nèi)部裝有 16000 個直徑 24 毫米，包裹著碳化鎢的炸藥球。

當(dāng)攔截彈接近目標(biāo)時，戰(zhàn)斗部會在空中引爆，同時向目標(biāo)方向噴射出上萬枚高速金屬破片，形成一個 70 多米的巨大扇形殺傷區(qū)。

相當(dāng)于把大狙變成了噴子。

1961 年 3 月 4 日，蘇聯(lián)進行了人類歷史上第一次真正意義上的反導(dǎo)攔截試驗。在這次實驗中，一枚搭載破片彈頭的 V-1000 攔截導(dǎo)彈在雷達(dá)和計算機的引導(dǎo)下飛向預(yù)定攔截點，最終在距離地面 25 公里的高空中，成功摧毀了一枚 R-12 導(dǎo)彈。

哪怕這樣，蘇聯(lián)人還覺得還不夠保險。

在隨后投入實戰(zhàn)部署的 A-35 防空系統(tǒng)里，干脆一步到位，換成了核彈頭。直接用核爆的沖擊波、輻射和高能粒子形成的超大 AOE，把幾公里內(nèi)的東西全都揚了。真正實現(xiàn)了某種意義上的 “ 大炮打蚊子 ”。

別問準(zhǔn)不準(zhǔn)，你就說防沒防住吧。

對這個結(jié)果，蘇聯(lián)高層非常滿意，很快就把它投入了現(xiàn)役，并以 “ 高速反導(dǎo)武器 ” 的名稱搬上了紅場閱兵。

赫魯曉夫還在真理報上驕傲的宣稱 “ 我們的火箭，現(xiàn)在可以在太空里打中一只蒼蠅 ”。

不過，雖然穗宗親自站臺大贏特贏，但作為人類歷史上的第一代反導(dǎo)系統(tǒng)，A-35實際上還存在致命問題。

首先，在這套系統(tǒng)中，攔截導(dǎo)彈本身沒有自主計算能力，所有軌跡計算和制導(dǎo)控制，都依賴地面的雷達(dá)和指揮中心。核彈雖然能保證炸的足夠干凈，但爆炸時產(chǎn)生的電磁脈沖在干擾敵方導(dǎo)彈的同時，也會無差別攻擊己方頻段。

相當(dāng)于一個小型的 “ 洪水系統(tǒng) ”，一炸大家都只能上刺刀。

在實驗中，就曾經(jīng)出現(xiàn)過反導(dǎo)的同時把自己的雷達(dá)和通信系統(tǒng)一塊兒炸掉線的情況。這時候本土作戰(zhàn)的防守方被自家核彈整瞎了的反導(dǎo)系統(tǒng)只能掛機，幾千公里之外的進攻方卻可以完全不受影響的再射一發(fā)。

其次，它的攔截高度，只有大約 25 公里。

這時候，彈頭已經(jīng)進入最后俯沖階段速度超過 20 馬赫的，攔截系統(tǒng)只有一次機會。一旦打空，導(dǎo)彈幾秒后就會直接落地。

整個系統(tǒng)幾乎沒有容錯空間。

為了解決這些問題，現(xiàn)代的反導(dǎo)系統(tǒng)又進行了許多改造。

一方面，現(xiàn)代的反導(dǎo)系統(tǒng)，不再完全依賴地面雷達(dá)，而是把一部分 “ 眼睛 ” 和 “ 大腦 ”，直接裝到攔截導(dǎo)彈上，讓導(dǎo)彈在飛到目標(biāo)附近之后，自己去判斷該打誰。

著名的愛國者反導(dǎo)導(dǎo)彈，就是一個典型的例子。

它內(nèi)置了雷達(dá)和計算模塊，并在側(cè)面加裝了用來變軌的噴氣裝置。

當(dāng)?shù)孛胬走_(dá)檢測到導(dǎo)彈來襲后，會先大概指出目標(biāo)所在的方向和軌跡，把它送到附近。之后，導(dǎo)彈前端的雷達(dá)啟動，配合衛(wèi)星對目標(biāo)進行更精準(zhǔn)的識別。

最后，計算模塊重新計算彈道，并啟動火箭上的噴氣裝置調(diào)整攔截方向，最終完成攔截。

并且，得益于這套系統(tǒng)的精準(zhǔn)性，愛國者不再需要核彈這種自損 800 的 AOE 攻擊，甚至不需要攜帶能爆炸的彈頭，只靠物理攻擊就能撞碎來襲的導(dǎo)彈。

另一方面，人們也意識到了與其在最后一刻 “ 拼操作 ”，不如把戰(zhàn)場往前挪，把目光轉(zhuǎn)向更早的導(dǎo)彈飛行中段。

中段的時間最長、速度變化最小，飛行軌跡也最穩(wěn)定。

因此，反導(dǎo)系統(tǒng)可以在更遠(yuǎn)的距離上發(fā)現(xiàn)目標(biāo)，也有更多時間計算攔截窗口并發(fā)射攔截彈。

留給反導(dǎo)的時間更充裕、容錯率也更大。但中段反導(dǎo)，也有自己的問題。

在這一階段，導(dǎo)彈飛得實在太高了，沖到了幾乎沒有空氣的大氣層外。對于離地面幾十公里的末段彈頭，在空氣阻力的影響下，不同形狀，不同體積的物體速度曲線不同。

雷達(dá)可以根據(jù)這些特征準(zhǔn)確找到彈頭。

但在大氣層外，由于空氣阻力的消失，在雷達(dá)眼中，一枚導(dǎo)彈的彈頭，和一塊金屬塊飛行軌跡幾乎沒什么區(qū)別。而防守方的反導(dǎo)導(dǎo)彈數(shù)量，總歸是有限的。一般來說，要保證較高的攔截率，至少得三發(fā)攔一發(fā)。

在這個戰(zhàn)損比下，就算是哈夫克都沒那么多火箭把雷達(dá)上所有長得像導(dǎo)彈的全打下來。

于是，為了在太空中找出真正的彈頭，現(xiàn)代的中段反導(dǎo)系統(tǒng)，在雷達(dá)探測基礎(chǔ)上，還集成了紅外成像、光學(xué)識別等多波段、多體制探測手段。

光是 “ 看清楚 ” 還不夠，中段反導(dǎo)導(dǎo)彈還要具備在太空中靈活的機動能力。在上千公里的距離上.，哪怕計算誤差只有千分之一，最終也可能偏離幾十公里。這就要求攔截導(dǎo)彈本身，不僅要會 “ 看 ”，還必須能在太空中靈活地 “ 動 ”。

而這，就要靠中段反導(dǎo)導(dǎo)彈最核心的結(jié)構(gòu)，大氣層外攔截器 EKV 。

當(dāng)主火箭把攔截彈送到預(yù)定軌道后，會像衛(wèi)星發(fā)射一樣，將助推器全部拋棄，只留下一個小型的攔截器單元。

它由帶有矢量噴嘴的推進系統(tǒng)、負(fù)責(zé)摧毀彈頭的戰(zhàn)斗部和跟蹤目標(biāo)的探頭三個部分組成。就像是一個飛的很快的衛(wèi)星。位于前端的紅外探測器和光學(xué)傳感器，負(fù)責(zé)在最后階段對目標(biāo)進行確認(rèn)。

一旦鎖定目標(biāo)，內(nèi)部的計算模塊會實時計算兩者的相對位置和速度，預(yù)測未來的交匯點，最后，EKV 自身攜帶的推進器會迅速調(diào)整飛行方向，把攔截器的軌跡 “ 掰 ” 到正確的位置。

今天的反導(dǎo)系統(tǒng)，已經(jīng)不僅僅依賴單一攔截器或雷達(dá)，而是一張結(jié)合了多層次、多手段的防御網(wǎng)絡(luò)。

通過低軌紅外預(yù)警衛(wèi)星、遠(yuǎn)程相控陣?yán)走_(dá)等構(gòu)建的感知網(wǎng)絡(luò)，可以在導(dǎo)彈剛發(fā)射的初段就實現(xiàn)早期發(fā)現(xiàn)，為多段攔截提供充足時間和數(shù)據(jù)支持。

在導(dǎo)彈飛行的末端，也有更專注于高空末段攔截的系統(tǒng)作為后備。

但即使如此，它也無法做到百分之百成功。

時至今日，矛與盾的軍備競賽仍在繼續(xù)，而且也許永遠(yuǎn)不會分出勝負(fù)。

不過，差評君依然衷心希望，人類有能夠不再需要它的那天——哪怕只有億萬分之一的可能。

撰文： 吉吉

編輯： 楊子&蛋布利多&小鑫鑫

后期：小楊&錘子&十一&胡尼

美編：煥妍&素描

圖片、資料來源：

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Григорий Кисунько - Секретная зона: Исповедь генерального конструктора

1960-е. Полигон Сары- Шаган. Противоракетная система "А"

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Система А-35М - ABM-1B GALOSH MILITRY RUSSIA（這條也可以做前面建模的參考 http://militaryrussia.ru/blog/topic-353.htm）

Anti-ballistic missile 維基百科

Система ?А? 維基百科

《反導(dǎo)武器 空天安全的保護傘》 科學(xué)出版社