查看完整版本: 反制DF-21D:美國海軍的反彈道計畫
頁: [1] 2 3

MightyDragon 發表於 2016-6-11 05:20 PM

反制DF-21D:美國海軍的反彈道計畫

來源:Facebook FLAK聊軍事
自從東風21D反艦彈道飛彈問世以來,儼然成為中國反制航母的神器。但有趣的是,許多人會談論到反艦彈道飛彈對付航母如何有效,卻沒有談論美國海軍準備如何反制回去,就樂觀地宣稱美國從此出賣台灣,放棄南海,千秋萬世,歸順中國。但打戰一定是你來我往,日本造出航母,德國造出U艇,蘇聯打人造衛星,哪一個不是在科技上讓美國嚇了一跳?但美國何曾坐以待斃過?因此,姑且不論這結果會不會成真,美國一定會還手的。事實上,美國對反艦彈道飛彈的反應就是:我知道了,接下來換我表演了。
在討論美國的回應措施之前,先介紹彈道飛彈的基本原理(有趣的是,越是吹噓反艦彈道飛彈的人,越不喜歡研究基本原理。大概認為把護國神器擺在解剖桌上會損失它的威嚴)。之前曾介紹過一份介紹反彈道作戰非常簡潔有力的投影片:⋯⋯  我知道沒多少人認真看完,這裡就順便講解幾頁。
彈道飛彈其實是一種架構相當單純的武器,原因是「彈道」就是拋物線的意思。國中理化就可以計算出來,給多少初速,物體就會飛行多遠,達到多少的高度。再不濟,安裝個憤怒鳥手遊,你也可以用彈道原理瞄準那些農場豬。但實際做成武器,多少還是複雜一點,一般來說,彈道飛彈的運作可分成三個階段。

彈道飛彈的飛行一定遵循拋物線,所以射程越遠,高度就越高

首先是推進階段,意即(不管幾節)火箭點燃到燃盡為止。這個階段除了是唯一有動力的階段外,很多人不知道的是,對大部分彈道飛彈而言,這也是唯一有導引的階段。大多數的彈道飛彈,尤其是越早期的版本,飛彈發射後會在推進階段就用彈翼調整角度對準方位。在慣導系統、GPS、甚至星辰導航系統提供精確座標的協助下,修正自己的軌跡,並精準地決定火箭推力終止的時機。也就是說,彈道飛彈推進段就像是棒球投手投球的過程,投手藉由選擇釋放球的位置,控制棒球離開投手的角度與速度,就決定它能不能投進好球帶。彈道飛彈火箭燃盡(Burn Out)的速度向量,就決定它打到目標的誤差有多大。

不管彈道飛彈的射程有多遠,最決定誤差大小的就是推進階段產生的Vbo=Burn Out Velocity

再來就是中途階段。對大多數的彈道飛彈而言,這階段都是在外太空度過,而沒有空氣阻力,因此射程越長的飛彈就越希望將這階段拉長。不過沒有空氣阻力也代表飛彈的彈翼在這裡沒有作用,也就「很難機動」!當然,有些人會說,太空船不是有變軌火箭嗎?用火箭的向量推力控制不就可以機動了?中國的太空船還可以在太空中精確對接呢。是的,你知道,我知道, 克里斯多福·諾蘭也知道太空中可以用火箭控制姿態,只要不要傻傻地讓自己高速旋轉。但問題在於,彈道飛彈的彈頭有太多的東西要載:有雷達尋標器、有彈頭、甚至重返階段的氣動控制系統在這個階段也只是呆重。因此彈道飛彈像是裝滿貨物的大貨車,只有小小的火箭可以改變方向;對手的攔截體卻沒有這些負擔,就像是輕快的小跑車,兩者的推重比完全無法比擬,彈道飛彈的機動性也就遠低於攔截體了。

由於在中途階段的機動能力有限,大部分彈道飛彈不會在這裡機動。少數的例外是MIRV的洲際彈道飛彈,在這個階段它會些微「變軌」好在不同地點以不同角度「投擲」子彈頭去攻擊不同目標

但這不表示中途階段的彈道飛彈只能挨打而已,傳說伽利略在比薩斜塔做過實驗:拿一個木球跟一個鐵球同時丟下,哪一個會先落到地面?當然是鐵球!但如果伽利略能在真空的地方做實驗,兩者就會相等了。而外太空就是這樣的地方,你以同樣速度丟一個充氣小鴨出去,其運動軌跡會跟彈頭一模一樣。因此,彈道飛彈在中途階段主要的自衛手段就是靠誘餌,儘管重量不同,但形狀、大小甚至雷達與紅外線軌跡模擬得越像,本體就越難以攔截。

為了剋制誘餌,中途階段的攔截器通常使用影像紅外線尋標器,在攔截前試圖用形狀來辨認真正的目標

最後就是重返階段,此時飛彈重回到溫暖大氣層的懷抱,可以用彈翼引導數馬赫的強力氣流產生升力,所以是的,飛彈又可以機動了。早期的彈道飛彈不喜歡終端機動,因為光靠速度就銳不可擋,終端機動只是浪費重量在控制設備上。不過潘興二號的想法不同,因為它是機動發射的,由於發射點會變動,它在推進階段可能有比較大的誤差。中途階段如前所述,也沒有什麼機會可以修正,所以它選擇在重返階段用雷達掃描目標地形,好確認自己的位置,並用彈翼修正。這原理也就被DF-21D借用過去,利用雷達來尋找移動的航母目標,成為第一種可攻擊移動目標的彈道飛彈。

彈道飛彈重返大氣所得到的升力,除了用來機動閃躲外,也可以用來「滑翔」而得到更遠的射程

重返階段雖然可以機動,但它就失去誘餌了。原因是大氣阻力,輕量化的誘餌很快就會被「吹掉」,只剩最重的彈頭以高速飛行。很多軍迷都有一種「要你命三千」概念,認為技術越多種就越強,但實際上不同的技術適用在不同的場合,中途階段可以用誘餌但不能機動,重返階段可以機動而不能用誘餌,這是研究反彈道的基本認知。

反彈道的ABC就是瞭解彈道飛彈在推進、中途與重返階段的不同特性

話題拉回到美國海軍(終於!),美國海軍在波灣戰爭後就積極投入反彈道武器的研究,主要是擔心哪個流氓國家會孤注一擲,把核子彈頭裝到飛彈丟到某個他不喜歡的國家。碰巧美國在星戰計畫有留下一些基礎,就可以撿來應用。海軍開發的反彈道飛彈有兩種,恰巧也對應到彈道飛彈的兩個階段。
標準三型是反彈道武器中的「高端」( upper-tier ),意即它負責在大氣層以上進行攔截,也就是對付彈道飛彈的中途階段。因此,它的設計跟傳統飛彈不太一樣,反而跟它的對手:彈道飛彈比較類似。大部分的彈體都用在推進階段,也就是以最短的時間將攔截器「拋擲」到太空去。真正有導引能力的是一個佔整體重量比例很小的攔截器,因此可以拋得又高又遠。攔截器的麻雀雖小,卻五臟俱全,擁有一個紅外線尋標器、長程資料鍵、還有姿態控制火箭,讓它可以在太空中尋找、分辨彈頭並進行攻擊。

標三飛彈的三個世代,主要就是提高尋標器的分辨能力、機動性,以及推進段的衝量。第三代(Block IIA)是與日本合作研發,其第二節火箭加粗到21吋,等於是全新的彈體,不像前兩代沿用標二的彈體。至於第四代(Block IIB)則進一步加粗到27吋,使其攔截高度足以對付部分洲際彈道飛彈,不過第四代已經因為風險太高而腰斬。

如前所述,中途攔截飛彈的構造跟傳統防空飛彈不太一樣,所以當彈道飛彈重返大氣層,它反而就不能對付了(只有美國陸軍的THAAD在大氣層內外都可以攔截)。因此美國海軍選擇將標二飛彈改良來滿足「低層」(也就是大氣層內)攔截的需求。原本的打算,是加上一個紅外線尋標器增加其終端瞄準的精確度,但後來因為成本不划算而放棄。原因是:低層反彈道武器只能防禦彈頭落點周遭很小的區域,如果是反彈道飛彈是防禦飛彈攻擊陸地目標的話,那從部署在船上只能防禦港口而已了。相反地,中途攔截飛彈部署在彈道飛彈經過的海域,就可以防衛大半片國土免於飛彈的攻擊。不過,感謝中國發展反艦彈道飛彈,海軍的低層反彈道飛彈從灰燼重生,理由是它可以拿來防衛戰艦周遭的艦隊。

最終的低層反彈道飛彈則是標準六型,它被設計成能對抗大多數航母戰鬥群的威脅,除了打彈道飛彈外,也能對抗地平線外的低空飛彈/飛機,甚至是敵人的戰艦

這兩種反彈道飛彈都部署在現有的神盾艦上。美國原本打算發展更大型的巡洋艦來負責反彈道任務,讓驅逐艦與LCS專心「由海向陸」,對抗敵國的陸上與近海目標。但感謝中國的反艦彈道飛彈威脅,美國在2009年左右發覺下一代巡洋艦要發展很久,緩不濟急,因此決定直接擴充現有神盾艦的反彈道能力,停止發展下一代巡洋艦與驅逐艦。能改變美國海軍的造艦規劃,反艦彈道飛彈也算是取得初步勝利了。

雖然兩種反彈道飛彈都可以從神盾艦發射,但神盾艦要反飛彈並不是這麼直接的事情。雖然神盾雷達是世界上最大的機動防空雷達之一,理論上可以看得很遠,但實際上彈道飛彈正面的雷達截面積很小,因此神盾雷達必須聚焦在很小的角度,凝視「瞪」它才可以看出最遠的距離。前面提到,彈道飛彈的特性是軌跡就是很固定的拋物線,因此用紅外線預警衛星偵測到它的推升段後,就可以大致估算出它飛行的航線,將這些資料傳輸給神盾艦就可以用雷達提早往那個方向瞪

早期的神盾反彈道艦必須分兩艘,一艘負責瞪,一艘負責射飛彈。負責瞪的那艘必須修改雷達軟硬體來加強瞪的能力,稱為 「長程監視與追蹤」(LRS&T,Long-Range Surveillance and Track)套件;負責射的一艘則要整合新一代飛彈的介面。但這也表示美國神盾艦僅能部署成1/2數量的反彈道編組。因此這個問題很快進行修正, 2006年服役的神盾BMD 3.6版就可同時執行:彈道飛彈預警、導引標三Block 1A與防空任務。BMD 3.6.1版則支援標二 Block 4,形成完整的大氣層內/外反彈道能力。  

現役最新的是4.0版,它整合標三的第二代:Block 1B,改用標六來打低空。 發展中的5.1版則射程更遠的標三第三代的Block 2A飛彈,並加入「遠端接戰」(engage on remote)能力:由遠端偵測器(衛星、前進部署的雷達)發現、追蹤目標並持續提供資料,神盾艦依賴這些數據來導引標三飛彈。這使得中途攔截作戰不受限於神盾雷達的偵測距離,可讓標三飛彈—尤其是火箭加大的Block 2A—發揮最遠的攔截距離。

為了加速提高美國艦隊的反彈道戰力,不但下一代戰艦被暫停,繼續生產勃克級,甚至老一代的提康德羅加級都拉回來改良,好拖出去站反彈道衛兵。詳細的生產部署時程非常複雜,我也搞不清楚,可以直接看結果如下表:

從2014年開始,美國的反彈道艦將從33艘提高到48艘之譜,其中半數會是5.X版
最後,美國終於要在這兩年開始建造新一代神盾艦。由上可知,不管美國的反彈道飛彈對抗DF-21D是不是以卵擊石,美國海軍建立的反彈道兵力在技術與數量上都是世界第一,遠遠超過第二名的(雖然第二名也是盟國)。至於有沒有效,就等待時間與實戰來驗證了。


美國的艦載反彈道計畫的效果如何就不得而知,但美國人對待傳說中的世界第一種反艦彈道導彈「東風21D」的態度就非常積極,不會以「這是發夢、天方夜談」的借口去迴避問題,至少值得嘉許和稱讚!當然在不久之前有這類威脅的話就可以向議會爭取更多的研究經費了(至於現在就少不免要削減其他開支了…)。在實戰上所謂的「神盾系統」有著巨大的戰績:只擊落「敵機」一架但殺死290名「敵人」另「敵人預備組」一名的「偉大成就」,我們一定要相信它乃「無所不能」的神器,反彈道導彈亦只是小菜一碟而已…
...<div class='locked'><em>瀏覽完整內容,請先 <a href='member.php?mod=register'>註冊</a> 或 <a href='javascript:;' onclick="lsSubmit()">登入會員</a></em></div><div></div>

kgz186 發表於 2016-6-11 06:02 PM

自炊自壘 反艦彈道飛彈如果那麼有用  美國蘇聯早發展了  大海撈針一樣  不切實際 美蘇聰明得很

uniekun1 發表於 2016-6-11 06:30 PM

kgz186 發表於 2016-6-11 10:02 AM static/image/common/back.gif
自炊自壘 反艦彈道飛彈如果那麼有用  美國蘇聯早發展了  大海撈針一樣  不切實際 美蘇聰明得很 ...

戰術目標不同而已, 中國現在的目標是衝破第一,二島鏈, 美蘇都沒有面對這種問題, 美蘇的確聰明得很, 在整個大西洋, 太平洋找目標再用陸基導彈打是很不智的, 但是正因為美帝的島鏈戰略的關係, 老共才會造出這種劍走偏鋒的武器, 只要能守住家門口就夠了, 天上也有一大堆衛星在照這一區域....<div class='locked'><em>瀏覽完整內容,請先 <a href='member.php?mod=register'>註冊</a> 或 <a href='javascript:;' onclick="lsSubmit()">登入會員</a></em></div>

RNAVision 發表於 2016-6-11 08:25 PM

kgz186 發表於 2016-6-11 06:02 PM static/image/common/back.gif
自炊自壘 反艦彈道飛彈如果那麼有用  美國蘇聯早發展了  大海撈針一樣  不切實際 美蘇聰明得很 ...

蘇聯搞過,P27K,后來赫魯曉夫倒台,這個項目下馬了。美國的潘興其實再繼續發展也基本具備類似的能力。

但這都不重要,最重要的是,你沒聽說過《中導條約》嗎?

補充內容 (2016-6-11 08:30 PM):
根據條約,美蘇要銷毀射程500-5500公里的彈道導彈,並不再研發,生產。拿什麼搞?

補充內容 (2016-6-11 08:33 PM):
酸之前請先了解最基本的國際軍事常識。...<div class='locked'><em>瀏覽完整內容,請先 <a href='member.php?mod=register'>註冊</a> 或 <a href='javascript:;' onclick="lsSubmit()">登入會員</a></em></div>

FREEDOMCHAN 發表於 2016-6-11 08:40 PM

老美不是發展電磁炮...激光更為有效嗎?<br><br><br><br><br><div></div>

uniekun1 發表於 2016-6-11 09:36 PM

FREEDOMCHAN 發表於 2016-6-11 12:40 PM static/image/common/back.gif
老美不是發展電磁炮...激光更為有效嗎?

呵呵~ 前幾天有消息出來美帝軍方好像取消電磁炮計劃了... 詳細我沒有多留意, 不過上網找一下應該會有有關的消息

RNAVision 發表於 2016-6-11 09:44 PM

FREEDOMCHAN 發表於 2016-6-11 08:40 PM static/image/common/back.gif
老美不是發展電磁炮...激光更為有效嗎?

電磁炮反導本質上還是跟高射炮沒區別,而且還有很長路要走。
天基短脈衝激光可以說是中段反導的最佳選擇,但美國最近才剛剛打破中國在激光晶体上的技术封鎖(你沒看錯),也剛剛計划重啟激光反導計划。也還早。
目前最實用可靠的還是KKV...<div class='locked'><em>瀏覽完整內容,請先 <a href='member.php?mod=register'>註冊</a> 或 <a href='javascript:;' onclick="lsSubmit()">登入會員</a></em></div>

xeno-2007 發表於 2016-6-11 10:36 PM

本帖最後由 xeno-2007 於 2016-6-11 11:01 PM 編輯

uniekun1 發表於 2016-6-11 09:36 PM static/image/common/back.gif
呵呵~ 前幾天有消息出來美帝軍方好像取消電磁炮計劃了... 詳細我沒有多留意, 不過上網找一下應該會有有關 ...
美國海軍已經決定放棄這個項目,而五角大樓將再花費8億美元,將電磁炮研制重點轉為防御性用途,同時用常規火炮來發射已經為電磁炮研制的彈丸。
美國海軍中將,海軍海洋系統司令部司令威廉·希拉瑞德表示,因為電磁炮需要巨大的能量,海軍起碼還要三十年后才能開始考慮取消戰艦上的常規火炮。




...<div class='locked'><em>瀏覽完整內容,請先 <a href='member.php?mod=register'>註冊</a> 或 <a href='javascript:;' onclick="lsSubmit()">登入會員</a></em></div>

西岸的来打酱油 發表於 2016-6-11 10:48 PM

美國的反導能力真是强。技术基礎深厚,資金充足,還有盟友可以合作。中國反導似乎落后不少,雖然反導也是沒几個國家能發展的。

uniekun1 發表於 2016-6-11 11:20 PM

西岸的來打醬油 發表於 2016-6-11 02:48 PM static/image/common/back.gif
美國的反導能力真是强。技术基礎深厚,資金充足,還有盟友可以合作。中國反導似乎落后不少,雖然反導也是沒 ...

這可不一定... 如果中國反導技術不行的話, 俄羅斯還會走來跟中國組建導彈聯合防禦網嗎? 這是繼北美防空司令部之後的第一個正真意義上的挎國導彈防禦網...<div class='locked'><em>瀏覽完整內容,請先 <a href='member.php?mod=register'>註冊</a> 或 <a href='javascript:;' onclick="lsSubmit()">登入會員</a></em></div><br><br><br><br><br><div></div>

uniekun1 發表於 2016-6-11 11:26 PM

xeno-2007 發表於 2016-6-11 02:36 PM static/image/common/back.gif
美國海軍已經決定放棄這個項目,而五角大樓將再花費8億美元,將電磁炮研制重點轉為防御性用途,同時用常規 ...

對對, 就是這個. 雖然也有成果, 但是用13億來研製新炮彈好像有點不太合算的.... 比起武器系統的升級, 現在看來艦隻基礎的升級更為重要, DDG在某方面來說可以說是成功, 但是因為設計不合現代目標而被砍了, 這個有點可惜....<div class='locked'><em>瀏覽完整內容,請先 <a href='member.php?mod=register'>註冊</a> 或 <a href='javascript:;' onclick="lsSubmit()">登入會員</a></em></div>

RNAVision 發表於 2016-6-11 11:51 PM

xeno-2007 發表於 2016-6-11 10:36 PM static/image/common/back.gif
美國海軍已經決定放棄這個項目,而五角大樓將再花費8億美元,將電磁炮研制重點轉為防御性用途,同時用常規 ...

因為電力和導軌燒蝕問題,想要高初速就必須輕彈頭,但輕彈頭就沒辦法遠射程,最后只能改成近程防御武器了。難道是軌道炮這條路不對?要走線圈炮嗎?...<div class='locked'><em>瀏覽完整內容,請先 <a href='member.php?mod=register'>註冊</a> 或 <a href='javascript:;' onclick="lsSubmit()">登入會員</a></em></div>

xeno-2007 發表於 2016-6-12 12:21 AM

uniekun1 發表於 2016-6-11 11:26 PM static/image/common/back.gif
對對, 就是這個. 雖然也有成果, 但是用13億來研製新炮彈好像有點不太合算的.... 比起武器系統的升級, 現 ...

美軍一大堆檢討報告,認為用電磁炮取代戰艦主炮作視距外對地/艦攻擊,是走錯路。
電磁炮的強大是直接衝擊動能,用它去跳下遠程目標,動能大減;不如用傳統火炮配合(火箭推進)增程彈,更方便。
要消耗以MW計的電力,更是令現存的一般常規動力戰鬥艦為難。
更改為用在核動力航空母艦的防空系統較合適。
之前是用短程公羊防空導彈取代方陣快炮,將來又要走回頭路,用密集射擊的小型電磁快炮取代蜂巢式小型導彈。...<div class='locked'><em>瀏覽完整內容,請先 <a href='member.php?mod=register'>註冊</a> 或 <a href='javascript:;' onclick="lsSubmit()">登入會員</a></em></div>

uniekun1 發表於 2016-6-12 12:22 AM

RNAVision 發表於 2016-6-11 03:51 PM static/image/common/back.gif
因為電力和導軌燒蝕問題,想要高初速就必須輕彈頭,但輕彈頭就沒辦法遠射程,最后只能改成近程防御武器了 ...

也許磁軌炮比起造成艦炮, 更適合用來做坦克炮跟次代狙擊步槍, 不過小型化也會有不少技術問題

uniekun1 發表於 2016-6-12 12:28 AM

xeno-2007 發表於 2016-6-11 04:21 PM static/image/common/back.gif
美軍一大堆檢討報告,認為用電磁炮取代戰艦主炮作視距外對地/艦攻擊,是走錯路。
電磁炮的強大是直接衝擊 ...

磁軌炮如果是用來做空間兵器的話應該會很不錯, 但是在大氣層內使用, 對材料學有著不少的挑戰...

如果是放在前蘇聯海軍的話, 磁軌炮說不定會可行, 但是美帝海軍的工作分配就注定了只有驅逐艦, 護衛艦, 巡洋艦的可能性很少, 能量武器放在前蘇聯海軍大概會有更大的作為吧......<div class='locked'><em>瀏覽完整內容,請先 <a href='member.php?mod=register'>註冊</a> 或 <a href='javascript:;' onclick="lsSubmit()">登入會員</a></em></div><br><br><br><br><br><div></div>
頁: [1] 2 3