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軍事論壇

【軍事論壇】反制極音速飛彈 美多管齊下

美軍在今年3月中旬成功試射通用極音速滑翔彈體(C-HGB),以至少5倍音速飛抵指定目標,象徵美國在21世紀先進軍用科技的競爭中加快腳步。(取自美國空軍網站)
美軍在今年3月中旬成功試射通用極音速滑翔彈體(C-HGB),以至少5倍音速飛抵指定目標,象徵美國在21世紀先進軍用科技的競爭中加快腳步。(取自美國空軍網站)

◎魏光志

  極音速武器具有機動性高、部署快、效率強的軍備特質,近來成為世界各大國發展的重要軍事系統,由於傳統的戰略彈道飛彈採用的物理性「重返大氣層」拋物線彈道投射,其反制與攔截技術已逐漸為軍工界所熟悉,因此,能夠以一般太空軌道載具投射的極音速武器,結合高動能彈頭與6倍音速以上的飛行速度,可在1小時內飛抵全球目標,在軍事戰略的制高點上,產生空前的影響,其對敵的威脅程度甚至高於傳統多彈頭可變軌彈道飛彈。

  俄「中」競相發展極音速飛彈

  中共在2019年閱兵展示載有極音速彈頭的東風17飛彈,顯示其在彈道飛彈上的發展趨勢。美軍在今年3月中旬成功試射通用極音速滑翔彈體(C-HGB),以至少5倍音速飛抵指定目標。這枚載具就是美國空軍正在研發的極音速飛行器X-51「乘波者」(X-51A Waverider),象徵美國在21世紀先進軍用科技的競爭中加快腳步。

 俄羅斯2019年12月27日宣稱,已經部署「新型極音速飛彈」,據信當局指的就是「鋯石」(Tsirkon)極音速飛彈,但俄羅斯國防部沒有透露這批極音速飛彈具體的部署地點。「鋯石」採用超燃衝壓發動機技術達到極音速飛行,是透過空氣從大氣層進入時,在衝壓發動機燃燒室內混合燃料的技術,彈身更輕速度更快,在飛行過程中,飛彈可吸收任何無線電頻率的波幅,在到達目標的試射過程中未被發現。

 是最先進武器之一,作為3種公開發射的極音速飛彈,能對300至400公里內的艦船構成無法阻擋的威脅,它具有電漿體匿蹤性質,能夠在快速反應的指令下發射。在和其他系統整合時也毫不困難,裝配在驅逐艦上的K-300 Bastion「棱堡」反艦系統就能發射「鋯石」。換言之,俄羅斯能從海軍大型艦艇上發射極音速飛彈。

 另款俄羅斯的「先鋒」(Avangard)極音速滑翔載具可攜帶核彈頭,採用發射衛星或洲際彈道飛彈的火箭來推送上軌道。超過音速5倍以上的速度都可稱為「極音速」,「先鋒」甚至以27倍音速達到海拔40到100公里之間的飛行高度,俄國宣稱已成為首個部署有可實戰極音速武器的國家。

  2019年10月29日,美國飛彈防禦局(MDA)提出能夠探測和追蹤極音速飛彈武器的太空感測器原型的設計方案,委託4家研發。入選的諾格、萊多斯(Leidos)、L3哈里斯和雷神。4家公司的任務是為「極音速與彈道追蹤太空感應器」(HBTSS)研發能有效載重的設計原型,並且可降低信號鏈的處理風險,這是一種可以跟蹤極音速武器的感測器。廠商有1年的時間來發展出有效載重的設計,預計工作將於2020年10月31日完成。

 偵察極音速武器的技術瓶頸

 由於極音速武器比傳統彈道武器更不易攔截,因同步軌道衛星上的感測器很難鎖定追蹤目標;且極音速武器可以遙控,在穿越大氣層到達目標時,可以避開地面的感測器。隨著俄羅斯和中共都在開發極音速武器,因此美國需要新的防禦能力。

  MDA希望通過HBTSS部署由數百顆低地球軌道衛星組成的「分散星座」來強化感測能力。MDA正與太空發展署(SDA)合作建立機制。美國參眾兩院都優先排定在國防法案中。能夠廣泛部署在太空低地軌道上的感測器,代表太空作戰重新獲得重視,以及成為國防廠商全新的核心競爭項目,但是,美國當前建構速度比相關的軍備速度要慢。雖然五角大廈表示支持,但其實仍然面臨結構、預算和體制上的障礙。

  極音速飛彈的出現,是世界新戰略軍備競爭的重要特徵。過去15年,俄羅斯和中共在這些新型攻擊系統上投入大筆資金,這對美國部署在前線的部隊、基地構成另一種威脅。極音速滑行飛行器和超音速燃燒衝壓噴射發動機巡弋飛彈的設計目的,是規避飛彈防禦系統攔截和預警衛星的偵察。

 應對極音速飛彈不可或缺的條件,是要能夠精準偵測目標。傳統彈道飛彈的高度有可預測的弧線,需要更短的時間來確定其軌跡和撞擊點,而機動化部署的極音速飛彈,飛行路徑顯然難以預測。因此,必須持續進行從發射到撞擊的追蹤,以保持對威脅的監視,確定目標,將情資傳遞給各種攔截飛彈,以使其參與反制威脅或提供警告,可即時撤離減少損失。而想在地平線上達成這些功能,就需要在太空中安裝軌道感測器。

 太空感測器追蹤極音速飛彈

 採用「分散星座」部署的天基感應器與HBTSS的傳遞程序,將填補預警空白,其目的是追蹤新研發的極音速飛彈和當今的彈道飛彈,例如北韓發射的洲際彈道飛彈。美國戰略學界對HBTSS相對較慢的發展速度感到擔憂,敦促當局需要在測試中採取更積極的行動。

  低地球軌道上部署「分散星座」,其眾多感測器比對手能夠攻擊或壓制的要多,是「以量取勝」的概念。面對多方威脅,彈性部署是至關重要的屬性。但是僅靠滿布低地軌道衛星(LEO)可能還不夠,因為包括中地軌道在內的不同軌道,同樣可以運用。

 美國飛彈防禦局(MDA)已將4家公司的合約,納入極音速和彈道太空追蹤感應器(HBTSS)計畫的第1階段。MDA收到了有關HBTSS IIa階段原型有效載重設計,和信號鏈處理展示的12項建議。根據另一項國防裝備授權計畫,諾格和其他3家公司將展示HBTSS計畫的衛星有效載重原型設計,目的是用於研議中的衛星「分散星座」,從而為美軍提供追蹤極音速和彈道飛彈威脅的能力。HBTSS IIa階段將持續12個月。屆時MDA選定的公司將展示關鍵技術,以幫助美軍從太空追蹤極音速飛彈。美國空軍3月31日宣布,未來3至6個月內,將23個空軍組織和1840個與太空任務相關的業務移交給新編成的太空軍。

  美軍加速研發攔截反制能力

  除預警衛星,美國海軍亦加強反飛彈任務,將於2023年進行首次攔截極音速武器的試驗,使用的武器就是配備主動雷達尋標器的標準六型飛彈,並強化彈體材質,可耐受高速飛行產生的高溫。其沿著同溫層頂端飛行,使其隨時可用彈翼修正方向,射程可達到500公里以上,運用協同作戰能力CEC,具備「超越地平線」攔截能力,由神盾驅逐艦將其導引到目標附近,主動雷達尋標器距離目標愈近,雷達訊號愈清晰,可作為大氣層內的終端彈道攔截器。極音速武器以推進火箭往太空爬升,滑翔器再與推進器分離並俯衝回大氣層,沿著同溫層頂端以極音速滑翔,標六飛彈則有相當高機會加以攔截。

  另外則是「驗證性雷射武器系統」(LWSD),包括「高能雷射戰術載具驗證車(HEL-TVD)」與「高能雷射機動驗證車(HEL-MD)」等。2020年5月16日,美國海軍波特蘭號(USS Portland)船塢運輸艦上,安裝「固態雷射技術成熟化計畫(SSL-TM)」所發展出來的雷射武器,並出港進行海上測試,成功擊落目標無人機。美國海軍強調,此測試是高能固態雷射武器的首次系統等級實測。美國空軍也完成裝載在軍機上的「自衛型高能雷射驗證系統(SHiELD)」,初步實驗可擊落空對空飛彈、地對空飛彈。雷射武器發射成本便宜,同時技術較成熟,對反制極音速飛彈的技術層面,未來將有重大突破。(作者為前空軍官校教官)

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