导弹防御系统是如何工作的?

你可能知道美国有一个导弹防御系统,光是这个想法就让你在美国感到(相对)安全和舒适。但是你知道这些系统是怎么工作的吗?或者他们能有多有效?他们不是你想象中的不可逾越的盾牌。...

你可能知道美国有一个导弹防御系统,光是这个想法就让你在美国感到(相对)安全和舒适。但是你知道这些系统是怎么工作的吗?或者他们能有多有效?他们不是你想象中的不可逾越的盾牌。

朝鲜最近试射了另一枚导弹,专家们确信,假设导弹的有效载荷很轻,那么整个美国本土现在都是他们洲际弹道导弹的射程。这让人们更加关注美国的导弹防御系统,以及它们是否真的有效。在美国提供的爱国者导弹系统在沙特阿拉伯进行了一次据称失败的防御尝试之后,人们开始怀疑“我们安全吗?”但是在我们讨论这些东西有多有效之前,让我们先谈谈它们是如何工作的。

导弹防御系统的工作原理

导弹防御系统的基本功能很简单,你可以使用弹道导弹击落其他导弹,但在这个过程中会发生很多事情。以下是中段导弹防御系统(如美国陆基中段防御系统(GMD)和美国海军的SM-3宙斯盾BMD系统)应该如何阻止类似于朝鲜最近测试的洲际弹道导弹来袭:

  1. 威胁导弹发射了。
  2. 卫星利用红外技术和雷达探测导弹的发射并跟踪导弹的弹道。
  3. 威胁导弹释放弹头和诱饵(称为“威胁云”)。
  4. 陆基和海基雷达不断跟踪威胁云,试图识别弹头(有效载荷所在的位置)。
  5. 导弹防御系统发射拦截导弹。
  6. 拦截器的有效载荷“杀伤车辆”与导弹体分离。
  7. 杀伤车辆发现了威胁云,并试图拦截高空大气层中的弹头。

如果一切按计划进行,威胁有效载荷在到达其下方目标之前就会在太空中被摧毁。

然而,这些系统不同于大气导弹防御系统中的爱国者、箭和铁穹顶终端阶段(谈论绕口令)。这些系统以类似的方式工作,使用雷达和大气制导进行跟踪,但只设计用于拦截比洲际弹道导弹速度慢得多、高度低得多的中短程导弹。它们只覆盖几十公里的区域,因此作为中段系统的备份,它们是很好的,但它们在韩国和日本等地区可能比在美国更有用(假设发射来自朝鲜)。美国陆军的终端高空区域防御系统(THAAD)被归类为终端阶段系统,但它有一些秘密。它的工作原理更像一个中段系统,可以通过高层大气或更高层大气中的直接碰撞摧毁目标。

好吧,那它们有多有效?

说到中段洲际弹道导弹防御,我们不知道。也许他们会工作,也许他们不会。为什么?作为乔治N。康奈尔大学朱迪思·雷皮和平与冲突研究所的物理学家兼高级研究员刘易斯在其论文《弹道导弹防御效能》中解释说,在使用中段弹道导弹防御方面没有实际经验。当然,我们的GMD系统已经过测试,并且取得了成功,但目前的中段防御拦截测试很少,而且往往是高度脚本化的演示,更多地反映了这些系统的可靠性,而不是它们在现实场景中的实际有效性。

你看,攻击敌人很可能在发射导弹时使用“反制措施”。这些对抗措施包括诱饵或冷却罩等机制,旨在迷惑或破坏防御系统,使其失效。我们在测试我们的防御系统时并没有考虑到这些,即使开发这种对抗措施的技术是众所周知的。我们的GMD系统在探测导弹发射和远程跟踪多个目标方面非常有效,但在知道哪些目标是弹头,哪些是诱饵方面却不是很好。火奴鲁鲁海基X波段(SBX)雷达中系统的主要识别传感器存在明显的操作限制。也就是说,美国美国国家科学院的《**弹道导弹防御》表明,从理论上讲,可能不容易部署的对策,援引美国和英国在冷战期间试图开发此类渗透援助的经验。这种反制措施很有可能会降低导弹的有效载荷、射程或可靠性。

尽管如此,虽然我们的GMD防御系统理论上能够保护所有50个国家免受洲际弹道导弹的攻击,但它在很大程度上仍然没有经受过真正的威胁,而且它的测试数据也不完全令人欣慰:

via Ballistic Missile Defense Effectiveness, George N. Lewis

正如您所看到的,GMD系统只成功了大约一半的时间,而且它似乎没有得到改进。海军的宙斯盾BMD系统在测试中表现更好:

via Ballistic Missile Defense Effectiveness, George N. Lewis

他们不仅成功率高,而且在白天和晚上都经过了测试;针对短程、中程和中程目标进行测试;针对完整的导弹和分离的弹头进行测试;同时测试了两个目标。但不幸的是,刘易斯说,他们较低的速度,使他们无法覆盖足够的领土,成为有用的防御在这里的家园。明年,美国希望部署新的SM-3 Block IIA拦截导弹,或许能够完成任务(尽管它们最近在6月份也遭遇了测试失败)。

那么,我们在美国安全不受导弹袭击。?很难说,但我们可能没有你想象的那么安全。美国军方历来声称成功率远远高于现实。海湾战争期间,美军宣称对伊拉克改装飞毛腿导弹的成功率为96%,后来又将这一说法降低到61%。专家进一步分析认为,成功率很低,可能为0%。沙特最近发生导弹袭击事件后,有报道援引特朗普总统的话说:

“我们的系统击落了空中的导弹……这就是我们的实力。我们做的东西没人做,现在我们把它卖到全世界。”

但进一步的证据分析表明,爱国者导弹系统失灵,弹头几乎击中了它所瞄准的机场,人们听到并目睹了爆炸。关于我们的本土GMD防御,刘易斯指出,美国官员也夸大了这些成功率:

然而,美国官员的声明表明,如果一个旨在对抗核武导弹的系统的预期有效性大于90%,那么它就可以被认为是有效的。2009年6月16日,就在国防部长罗伯特M。美国参谋长联席会议副主席詹姆斯·卡特赖特(James Cartwright)将军在参议院一个委员会上说,盖茨告诉国会,目前的GMD NMD系统“完全足以保护我们免受朝鲜的威胁”,他评估GMD系统对朝鲜导弹的有效性为“百分之九十以上”。一年后,在美国官员不断声明对GMD系统的有效性充满信心之际,MDA主任帕特里克·奥赖利中将对众议院军事委员会说,该系统能够对抗伊朗发射的单一洲际弹道导弹的可能性“将远远超过90年代。”

但问题是:即使GMD和Aegis BMD系统在未来的成功率达到80%到90%,这可能仍然不够好。毕竟,10%到20%的失败率不足以对付一小堆核武导弹。正如美国过去所证明的那样,只需要一个人就可以摧毁一个地区。但要提高这些防御能力,甚至达到这一步,需要更多的测试(理想情况下是真实场景测试),这需要更多的关注和资金。这些测试并不便宜,最近5月份的测试花费了2.44亿美元,但如果我们要依赖这些系统,它们是必要的。不过,也许我们最好避免任何冲突,因为我们需要这样的防御措施。

  • 发表于 2021-05-15 10:42
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  • 分类:互联网

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