臨近空間科技的戰略博弈

來源:中國軍網-解放軍報作者:史飛 陳曌責任編輯:楊曉霖
2020-02-14 07:38

上圖為新型臨近空間飛艇示意圖。

臨近空間科技,是一個融合多學科的高科技密集領域,涉及動力、能源、材料、氣動、控制等眾多學科的前沿技術。隨著臨近空間科技向軍事領域的不斷滲透,世界一些國家加快了臨近空間武器的研發步伐。

為實現全球快速打擊構想,2017年12月,美國總統簽署國防授權法案,要求國防部加緊制定包括臨近空間武器在內的常規快速全球打擊武器系統的研發計劃,并在2022年9月前形成早期作戰能力。2019年12月,為應對北約威脅,俄羅斯宣稱將“先鋒”高超聲速導彈投入戰斗值班,這是繼“匕首”等裝備后,又一款臨近空間高超聲速武器正式服役。

無可比擬的戰略優勢,填補空天縫隙的黃金空域

隨著科技的進步,國家安全邊界及利益邊界已拓展到人類活動所能企及的任何角落。臨近空間,這片距地面20~100千米的空天交匯特定空域,已成為現代戰爭的新戰場和國家安全體系的重要組成部分。

當今世界,空天一體戰略能力備受矚目,“空天瞰制全球”的態勢正在形成。為謀求未來空天一體聯合作戰優勢,促進作戰能力的跨代躍升,一些軍事強國正開足馬力搶占臨近空間“高地”,加快裝備研制與運用的步伐。

臨近空間在天然環境上有鮮明的兩面性。一方面,傳統飛機遵循的萬有引力定律和衛星系統遵循的開普勒宇宙定律在其間均不能適用,加之低溫低壓、空氣稀薄、高輻射等極端嚴酷條件,這片特殊的空域似乎“禁止”人類造訪。另一方面,由于空天科技發展迅猛,臨近空間憑借云雨雷電稀少、氣流穩定、溫度幾乎恒定等獨有的環境特點,又在“吸引”著探索者們不斷向其進發。

從武器性能上看,臨近空間武器具有傳統武器無法比擬的優勢。一是憑借高度優勢,臨近空間武器偵察視野、打擊覆蓋面積遠大于傳統飛行器,而且隱身能力強,不易被雷達、紅外等探測設備發現與識別,即使被探測到,傳統武器也難以對其構成威脅。二是借助風力、大氣浮力、太陽能等,臨近空間武器能耗更低,自持時間超長,易于長期、不間斷地遂行各類任務;三是在快節奏的現代戰爭中,臨近空間武器能有效彌補現有遠程戰略武器平臺的不足,便于根據作戰需求隨時機動調整,實現快速高效部署;四是不受軌道力學限制,無需昂貴的地面發射設備,氣球、飛艇等臨近空間武器以氦氣為上升動力,造價低廉,可重復使用。

因此,蘊藏著大空域、高機動、強突防、低能耗等新質作戰能力的臨近空間武器,不僅可以填補空天縫隙,更具有極大的技術發展潛力和軍事應用前景。

立體多維的作戰運用,通連陸海空天的高端戰場

臨近空間武器具有的航行速度快、留空時間長、載荷能力大、生存能力強等獨特優勢,決定了其在攻防作戰、信息對抗、后勤支援等多維度作戰運用上具有重大價值。

——應對高威脅,可實現曠“月”持久的廣域精確情報偵察。具備高度、速度、隱身等三方面優勢的臨近空間武器,可以實現對戰場目標全時域、全方位、高精度的“凝視”。武器平臺通過搭載光電成像、紅外成像等偵察設備,留空時間長達數月甚至數年,可對特定地區進行長期不間斷的監視;高度約30千米的偵察平臺,可覆蓋直徑約600千米的圓區域戰場;利用臨近空間高動態武器裝備,還可實施快速偵察,滿足應急情報獲取需求,甚至實現對敵防御縱深戰略目標的過頂偵察。

——抵抗強干擾,可實現多手段電子對抗與高精度通信導航。電子對抗方面,臨近空間武器裝備可以搭載各類電子戰設備,實現有效的電子進攻和電子防御。搭載電子干擾設備,可對目標實施大范圍、長時間的持續干擾,或以高度優勢實現對以衛星為核心的天基信息系統的干擾,實現有效的電子進攻;搭載有源或無源電子戰系統,可提供大范圍、不間斷的電磁防護,從而保證己方作戰平臺和武器系統的安全。通信導航方面,臨近空間武器平臺信息延時短、自由空間衰減小、抗干擾性能好,可提供比衛星和地面信號強度更高、保密性更好的信號,尤其在衛星數量有限的條件下,能滿足遠洋、高山等地形對大容量寬帶、遠程超視距、持續不間斷的通信需求。此外,當衛星或地面控制站遭受攻擊失靈時,平流層飛艇和臨近空間無人機還能夠迅速實現對失靈衛星的功能補位,接續提供通信導航等相關服務。

——適應快節奏,可實現速度取勝的遠程敏捷攻防作戰。首先,臨近空間武器可實現快速、敏捷、隱蔽的對地打擊。利用速度優勢,能對全球重要目標實施快速精確打擊;依據戰場情況變化,可對新出現目標實施靈活精確的臨機打擊;運用平流層飛艇、無人機等低動態武器長期巡航隱蔽待機,還能達成隱蔽突然攻擊。其次,臨近空間武器可用于空間攻防作戰。天基進攻方面,平流層飛艇能憑巨大的運載能力,搭載粒子束等大型武器系統對衛星、空間站等目標實施攻擊,高超聲速武器則能直接進入太空作戰。隨著未來技術發展,甚至能使臨近空間武器具備臨近空間和太空的往返能力,更有效地實施空間作戰。天基防御方面,臨近空間武器也擔負著重要角色,不僅能提供導彈早期預警信息,還能對來襲導彈實施初始和中段攔截。

——勝任多任務,可實現“瞞天過海”的隱形高效后勤支援。除直接遂行作戰任務外,臨近空間武器還能服務于后勤支援,執行兵力投送和物資補給等任務。尤其是平流層飛艇,機動性強、隱身性好、運輸量大,可謂力量投送和物資運輸的理想平臺,能實現部隊和裝備的成建制投送。比如,重型飛艇“海象”能在3至4天內,將1800名士兵或500噸裝備物資運達世界任何地點。此外,臨近空間武器平臺在搶險救災、撤僑、人道主義救援、海上搜救、海洋環境監視、大城市空中安保等非戰爭行動中也大有用武之地。

你追我趕的研發態勢,高精尖端科技的競技舞臺

近年來,臨近空間武器的各項技術驗證試驗緊鑼密鼓地展開。美國在臨近空間武器技術領域持續發力,俄羅斯、英國、法國、德國、以色列、日本、印度等國競相追趕,都在該領域取得了一定的研究成果。

以高超聲速武器為代表的高動態臨近空間武器,成為各國競相研制的技術熱門。高超聲速武器具備全球快速打擊、反導防御作戰多種用途,可實施對太空、對空、對地多維目標的精確打擊。為拓展攻防手段,提高全球快速精確打擊能力,美國計劃推出擔負情報偵察和對地攻擊等任務的SR-72高超聲速飛行器,預計將于2030年投入使用。2015年,英國聯合美國NASA對高超聲速武器“云霄塔”的氣動特性進行了仿真實驗。近期,相關成果還包括美國的戰術助推滑翔項目、高超聲速吸氣式武器概念項目等。俄羅斯也加快了在該領域的研發速度,3K-22“鋯石”高超聲速導彈、YU-71與YU-74高超聲速助推滑翔導彈已處于研制的關鍵階段,據悉“鋯石”高超聲速導彈將于2022年裝備部隊。還值得關注的是,美國、俄羅斯在加速發展高超聲速武器的同時,也在著手研發反高超聲速武器,以應對未來面臨的威脅。

與此同時,低動態臨近空間武器家族的研制也取得突破性進展。信息化戰爭對信息準確性和時效性的要求空前提高,與傳統的C4ISR系統相比,浮空氣球、太陽能無人機等低動態臨近空間信息化平臺,具備視野廣闊、駐空持久的性能優勢,可實時感知戰場態勢,為奪取戰場制信息權提供有力保障。為形成信息作戰優勢,美國國防部在《2005-2030年無人機系統路線圖》中,將臨近空間飛行器列入無人機武器系統的范疇;美國空軍還在推進“戰斗天星”計劃,探索使用自由浮空氣球、無人機組合來實現臨近空間的通信與監視。俄羅斯高空長航時無人機的研制也有了新進展,除BAS-62新型戰略戰役無人機偵察系統外,還研發了兩款高空無人機,一款名為Sova的無人機可仿效衛星執行高空持續監視任務;另一款無人機研制得到“Obzor-1”項目支持,并已完成首臺原型機的制造。

可以預見,未來臨近空間科技“高地”之爭將會愈演愈烈。同時,一些國家在臨近空間加快部署武器,讓世界普遍感到擔憂。

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