反导新面貌：反导兵器现代化问题

 

来源：《军队文集》

作者：А.乌兰诺夫斯基

编译：鲍里斯

转自：现代防御技术

现代化的现实意义

       

到目前为止，受军事政治和军事技术领域变化的影响，导弹防御问题具有了全新的面貌。首先，武器系统发展构想的制定应关注涉及战略力量使用方面的军事理论发生转变的事实。21世纪将作为一个分界线而载入军事冲突史册，在这个分界线上，以摧毁战略目标和大型居民点为目的的核武器大规模战略打击计划已经过渡为“在极短的时间内由有限数量兵力在某一行政单位区域内实施军警行动”。“全球打击”理论已经发生变化，空间、时间和部队数量规模大幅缩小，但这绝对与杀伤兵器的数量没有关系。这表明，如果军事攻势发展顺利，具有战役意义的设施或区域将很快转变为战略级别。尽管如此，用战略性太空-导弹袭击兵器实施全球打击的威胁在当今世界仍然具有现实意义。因此，在战略武器及其反制手段的发展问题上停滞不前，可能导致俄罗斯联邦境内的行政和工业中心遭受不可接受的损失。联军对叙利亚境内设施进行航空-导弹打击的事件进一步加剧了研究空天领域大规模作战行动实施方案的专家们的担心。这些事件为军事理论家将空天域视为独立战区的判断提供了依据。在空天域，可以在最短的时间内部署情报-打击系统的组成部分。

S-400“凯旋”防空导弹系统

其次，在现阶段，构成防空兵基础的防空导弹系统，凭借其技术性能，能够对抗弹道导弹和巡航导弹的打击。在过去，这个术语体现了摧毁中程和近程导弹（北约分类中的战术导弹和战役战术导弹）的能力，但技术进步已经允许在新一轮现代化改造中实现对抗性能与洲际导弹战斗部相同的弹道目标的能力。

这两个因素的结合模糊了防空兵器和反导兵器之间以及对抗航空-导弹打击的兵器和对抗太空-导弹打击兵器之间的界线。确定防空系统和反导系统的一体化框架问题以及确定对抗导弹攻击的综合保障任务的问题，在于军事指挥机构的组织决策方面。

传统上我们对这一术语的理解是将其作为对抗洲际弹道导弹的手段，让我们尝试转到俄罗斯联邦反导体系构建理论的科学技术和工程层面。

自世纪之交以来，政治军事形势中有许多围绕反导问题的事件：美国在东欧部署反导系统组成部分，试验摧毁航天器的导弹，部署海上反导兵器集群。这些因素的结合导致了一种浮夸的说辞，即战略反导系统正在成为国家“核三位一体”的第四个要素。正是由于这个原因，这种独特的战略遏制手段发展问题变得十分紧迫。

俄罗斯联邦反导体系现有一个系统正在服役，其以“顿河”多通道雷达站为基础，能够对大气层外的弹道目标进行探测和跟踪，随后向发射阵地发出指令，以发射和制导拦截弹。该系统在莫斯科行政和工业中心附近有常驻地，不具有机动性，与统一的导弹袭击预警和太空监视设备系统（системасредств СПРН и ККП）进行了连接。尽管美国政府单方面废除了1972年《反导条约》中达成的协议（以及1974年议定书中修订的协议），但俄罗斯联邦仍继续单方面遵守这些协议。

现代化改造的任务和目标与过去十年洲际弹道导弹发展的先进成就密切相关。2018年3月，俄罗斯联邦武装部队最高统帅弗拉基米尔·弗拉基米罗维奇·普京向公众通报了战略武器现代化的情况。洲际弹道导弹高超声速和机动战斗部的出现引起了国内外军事专家、分析家的极大兴趣。一年后，即2019年12月，俄罗斯国防部长谢尔盖·绍伊古宣称，第一套配备机动战斗部的导弹系统已投入战斗值班。

苏联在1970〜80年代研发的液体推进剂洲际弹道导弹的寿命允许继续使用这种类型的飞行器，正因为如此在UR-100 NUTTKh导弹（自1976年开始服役，是UR-100系列的延续）的基础上开发出了一种导弹，其先进技术集中在弹头上。“先锋”系统的制造和部署使从事美国国家导弹防御系统现代和未来面貌研究的军方专家、科学家和工程师的努力变得毫无意义。“先锋”导弹的成功试验使美国军界认定自己在高超声速军备竞赛中处于落后地位，从而开始为军事科研机构提供额外资金。即使是先进的激光系统也不适合用来对付高超声速目标，因为弹体表面有强烈的热交换，会降低量子辐射的毁伤力，更不用说探测和计算这种飞行器轨迹的难度了。在成功使用“匕首”和“锆石”导弹的情况得到披露之后，俄罗斯军事机构在研发和列装高超声速导弹方面的优势彻底得到了巩固。

这些事件不仅影响了发展战略武器投送工具的迫切性，而且也影响了反导兵器的发展。从这个历史时刻，导弹防御问题开始了新一轮的发展。随着具备反导突防能力的洲际弹道导弹比例的增加，及时积累和实现导弹防御兵器的技术潜力和使对抗太空-导弹袭击的兵器时刻准备对国际安全的现代威胁作出对称回应的重要性随着时间的推移而成正比增长。

在导弹防御中引入创新技术的难题

       

导弹防御的一个更现实、更迫切的问题是以新物理原理运行的产品和装置与世纪之交列装的系统的连接问题。由于必须保持系统的经常性战斗准备状态，解决全面现代化的问题变得更加复杂。需要制订一个分阶段的方法，将基于苏联时期制造的元器件运行的部件替换成现代化元器件。由于使用微电子创新技术制造的设备和元件具有紧凑性，这项任务变得更加容易。在可预见的未来，计算设备的模块式装配任务将得到解决，这将允许在最短的时间内重新连接逻辑电路和电路中具有类似功能的元件。事实上，半导体和微处理器元件的安装将分两个阶段进行：第一阶段，工程师将使配备新元器件的系统达到以前的性能，而第二阶段是对其进行改进，以优化其工作模式并提高其性能。更加耗费资源的途径是建设新的建筑物和构筑物（包括城防工程），随后在其中部署新一代枢纽和设备。任何其他方法都会导致导弹防御系统的战斗准备状态出现不可接受的下降。

“黄蜂”防空导弹系统

 导弹防御系统的特殊性在于，其每个单元都有自己独特的任务和独特的技术设计：指挥所的计算装置无法绕过发射阵地指挥控制装置收集有关拦截弹状态的信息，同样发射阵地的计算机系统也无法处理有关雷达情况的相关信息。值得注意的是，大众媒体经常用“独一无二”或“无与伦比”这些形容词来炫耀，但对这种军用技术装备的战术技术指标和设置进行详细研究时，专家们一致认为，升级潜力有限。这意味着，在新一阶段的军事技术装备演化中，下一代军事装备的外观和内部结构正在发生改变。军事专家和专业人员的首要任务将是根据政治军事形势、潜在敌人的战略目标、即将发生的战斗行动的性质以及是否存在解决导弹防御问题的最佳方法，全面评估导弹防御系统换装的必要性。

飞行器现代化的方向

       

现代化的一个重要领域，有其自身的问题，就是飞行器——反导弹的发展。在评估远景型战斗部的能力时，专家们得出结论，理论上有可能拦截高超声速机动目标。然而，用于拦截的导弹数量从两枚大幅增加到50枚。这一事实要求有两种选择：第一种是美国方式，押注于高超声速拦截弹的研发，第二种是俄罗斯国内的方式，提高现役拦截弹的作战能力。

提高拦截弹的飞行速度会导致战斗部到达遭遇点的时间缩短，从而减少后者实施机动的可能性。导弹和拦截弹速度的提高对探测、识别、外推和制导设备的性能和能力提出了新的要求。俄罗斯国内拦截弹研发单位提出了更为合理的解决方案。值得一提的是，控制和稳定机动战斗部飞行的复杂过程是由电子系统控制的。在定向辐射的影响下，这种系统很可能会耗尽容错资源，从而导致战斗部偏离指定的航线和失去机动控制。这种辐射是核爆炸的破坏性因素之一。事实上，早在20世纪60年代，苏联就通过安装特殊装药战斗部而不是破片杀伤战斗部找到了拦截复杂机动目标的解决方案。现代科学家和工程师的功绩是使拦截战斗部的效率最大化。

“顿河”多通道雷达站

为了应合怀疑论者，需要指出的是，无论是在俄罗斯还是在外国，都没有进行过实实在在复现拦截复杂弹道目标的真正试验，这意味着这种拦截弹的作战能力只停留在理论层面。

在当今世界，太空-导弹袭击的威胁程度正在增加。事实情况是，进入外太空的飞行不仅对大国，而且对商业公司都已成为可能。这表明，洲际弹道导弹（按北约的分类为战略级）在理论上可能出现在任何国家的武器库中。在这种情况下，先进的拦截弹型号应该适合大规模生产，包括在军转民企业中生产。

解决俄罗斯军队中拦截弹数量在短期内增加的问题，可以通过以下方式实现：

首先，研究能够部署在移动式防空导弹武器系统、战役战术导弹系统和移动式地基导弹系统的新布局拦截弹。

 第二，开发一种通用弹头，在被安装在任何退役的导弹（战役战术、防空、洲际导弹）上之后，通过修订导弹级的特性相关初始数据，就能够将飞行器引导到来袭战斗部的弹道。

 第三，发展液体推进剂拦截弹，此举是由多年来操作和维护固体推进剂导弹的经验决定的，因为固体推进剂导弹在生产阶段需要很长的时间和高精度的仪器（“充填”固体推进剂），并且对维持储运发射筒中的温度湿度状况有很高的要求。

有了这种技术，在政治军事局势升级的情况下，就有可能在俄罗斯的任何地方部署导弹防御系统，必要时也可以在友好国家和联盟国家的领土上部署。充足的导弹和用于发射准备和实施的地面基础设施，只是解决部署大规模导弹防御兵器集群问题的一部分。缺乏凭借自身性能确保解决空天袭击兵器拦截任务的雷达和计算设备，将使扩大反导兵器军火库的努力化为乌有。因为雷达设备在工程实施方面是复杂的技术系统，减少对雷达性能要求的问题就显得颇具现实意义。解决办法之一是为拦截弹配备将其导向（来袭）机动战斗部飞行轨道的独立制导设备。在反导技术形成之初，关于引进这种设备（在1960年代的科研项目中被称为“协调器”）的建议曾被反复提出，但没有得到实际执行。主要原因是弹上计算装置和地面外推计算机的匹配问题，后者的功能是根据（来袭）导弹战斗部预期飞行弹道相关数据绘算迎击航向。现代技术解决方案能够克服这种匹配难题。如今，各种导弹都实现了自动制导原则：雷达、激光、红外、光电自动制导。当战斗部进入大气层飞行段时，气团离子化和产生等离子体的现象使其难以使用雷达导引头。激光导引头的功能取决于从固定阵地指向弹道目标的量子辐射束的特性。这种制导方法在战斗部和拦截弹高超声速飞行条件下是不可行的。从返回式太空舱使用经验中可以得知，从外层空间进入高层大气的物体外表面会出现加热现象。在100〜150千米的距离上，几乎不可能探测到这种热辐射。现代高光谱分析技术的发展将使我们有可能找到一种解决方案来改进光电设备，方向是发现战斗部的“热迹”并顺着“热迹”进行导引。换句话说，典型的红外导引头使拦截弹瞄准最热的物体，在等离子体条件下这将造成导向假目标。通过引入硬件来限制可检测到的红外辐射波段，可实现在热成像中识别物体。这种技术正在被引入热成像导引头（结合热辐射制导和电视制导原理）中。在试验工作开始之后，就会获得详细的结论和实际建议。

因此，在拦截之前的飞行末段，雷达和计算设备不能及时外推机动战斗部的弹道并对拦截弹制导进行修正，使用基于光电设备探测热辐射原理的导引头将增加成功拦截的概率。通过高质量改进反导兵器，将大大降低对雷达设备的要求。

反导系统雷达设备开发的难题

       

拦截的首要任务被分配给雷达：探测复杂的弹道目标。在莫斯科反导区服役的“顿河”雷达站的技术性能优于在美国和北约国家服役的许多类似雷达站和雷达综合系统。几十年来在“顿河”雷达站上实现的科学技术储备确保了反导系统在对抗先进高超声速武器时的高战斗性能。同时，在雷达设施的日常使用中也存在一些棘手的问题。

问题是，目前服役的雷达站和雷达综合系统都配备了过时的元器件。电子管仍然像半个世纪以前那样，用在远程探测雷达设备中。相关生产能力的缩减预示肯定会出现电子管短缺的情况。由于晶体管设备中产生的无线电波辐射具有独特的特性，并且作为在无线电电子压制条件下以及核弹引爆之后电磁脉冲传播时保障系统工作能力基础的科学技术解决方案比较复杂，阻碍了半导体元器件的使用。和探测和跟踪弹道目标的雷达设备一样，研究采用光学设备的问题也变得很现实。

俄罗斯“匕首”空射高超声速导弹系统

在进行试验时，光学设备被广泛用于测定飞行器的轨迹特性，但人们对其在作战系统中的应用持怀疑态度。使用这种设备的问题首次出现在1960年代导弹防御系统形成的早期。当时，必须有一名操作员在场，以便对收到的数据进行判读，并将其传送到计算设备。

在当今世界，对被观测的物体特征进行机器识别的系统（例如，通过监控摄像头检测人或车辆的警用系统）得到积极应用，但将此类工具引入军用系统的问题仍未解决。在评估使用光学设备作为识别和导向洲际弹道导弹战斗部的辅助系统的可能性时，需要注意以下几点：

首先，多年来在苏联和俄罗斯联邦试验场进行的试验工作，积累了关于测量顺序和结果处理方面的巨量理论知识。

其次，这里可能会涉及多阵地光学观测系统。也就是说，存在实际的可能性通过在俄罗斯联邦试验场上进行试验来检查当前装备的光学设备的适用性。

第三，在人的参与之下，这种数据库不会实时交付处理。

最后一点，需要开发一套硬件和软件综合系统，使用神经网络技术来记录、处理并向中央计算机传输有关飞行器的信息，而无需人工干预。如果实验结果不能证明光学手段战斗使用的可行性，那么在经过研究之后，将获得将人工智能技术引入军用技术系统的必要经验。

更新军用系统软硬件综合系统的构想

       

发展导弹防御系统计算设备的优先方向是提高计算机及其处理器的性能和速度。这个目标对任何个人计算机来说都是可完成的，但谈到军用计算设备，有两个重大的限制，使这一目标的实现更加困难。

首先，这里指的是遵守外国微电子元器件对类似国产产品进行进口替代的条件。军用计算设备元器件的全面更新可能导致计算设备组件短缺的危险。这个问题比反导问题影响面更广泛，会涉及俄罗斯联邦武装部队的许多武器和军用系统，所以它将在国家层面予以解决。

其次，为了优化利用计算设备，必须开发符合现代要求的新软件。这首先指的是确保所处理信息保密性的问题，这意味着软件必须在不影响系统性能和不降低系统部件之间数据交换速度的情况下确保加密算法正常运行。

高超声速导弹

目前，对使用控制反导系统组成部分的计算机终端的操作员工位设备进行改造后，配备了与苏联时期开发的前几代设备类似的界面。这种解决方案有助于减少具备操作前几代系统的知识、技能和能力的操作员重新培训的时间。然而，扩大在军用系统中使用计算设备的规模，有助于计算机及其运行算法的通用化，因而开发操作员工位直观界面成为减少新人员培训期限的迫切需要。

媒体正在热烈讨论在俄罗斯和美国政治军事关系中出现了一些促使启动新一轮军备竞赛的浮夸言论。解决将神经网络技术引入反导系统技术设备中的问题具有现实意义。但在目前发展阶段，没有使用神经网络技术来解决弹道目标拦截任务的极度必要性。神经网络的应用将使我们获得科学技术储备，用于反导兵器的后续改造，在第四代和后续系统设计期间加以利用。如果研发和列装过程加速，那么潜在侵略者的武器库中短期内将会出现能够降低现有反导兵器使用效能的兵器。当前，大规模军事冲突升级的危险极高，推广神经网络技术的应用具有现实意义，神经网络技术的特点是具有学习功能，也就是趋向于形成反导系统各单元的最优控制算法。

将武器系统的控制功能交给人工智能目前是不可接受的，但就当前的技术进步水平而言，在日常工作中使用这种技术是可行的。例如，在进行武器的各类技术维护和修理工作时，使用具有人工智能的语音助手将大有裨益。

可见，有许多途径来实现反导系统技术设备的现代化。一些优化目前在役的反导系统各单元的问题，可以通过合理调整现有部件和组件的功能算法，并用俄罗斯国内科研组织的创新研究成果加以补充来解决。在反导问题的各个方面提前开始进行科学研究，将有可能避免进行全面、资源密集式现代化改造工作，有利于有计划地、逐步引进先进技术。

在开启新一轮军备竞赛之前，科学家和工程师需要记住的主要一点是，半个世纪前，军用研究成果和技术是很先进的，慢慢被民用领域采用，但当前的军事技术发展过程是相反的，因为随着个人电脑和互联网的出现，反而是民用部门的研究得以飞速发展。

今天，从事先进军用系统概貌研究的科学家的任务是判定和采用民用科技创新成果，以实现武器和军事技术装备功能算法的合理化和最优化。