临近空间高超声速滑翔飞行器拦截策略分析

临近空间高超声速滑翔飞行器拦截策略分析

陈兴鹏

（江南机电设计研究所，贵阳，550009）

摘要: 临近高超声速滑翔飞行器的防御策略一直是空间攻防对抗技术领域的一个难点，尤其是近年来发展的临近空间高超声滑翔飞行器更给现有的防御体系带来了新的挑战。本文针对临近空间高超声速滑翔飞行器的拦截难点，展开了对临近空间高超声速滑翔飞行器的拦截策略展开分析，得到滑翔段是最佳的拦截策略，但为了提升拦截成功率，应该采用多阶段的多次拦截策略。

关键字： 临近空间、高超声速滑翔飞行器、拦截策略

0 引 言

临近空间是指高度为20~100 km高度范围内的空域，介于航空器空间与卫星轨道空间之间的空域，高于绝大多数地面防空武器的作战高度，却低于大部分轨道拦截器的作战高度，具有极大的军事应用价值，随着科学技术的快速发展、空间攻防对抗的日趋激烈，临近空间高超声速滑翔飞行器的拦截已成为国家空间战略安全的关键技术需求。

1 临近空间高超声速滑翔飞行器拦截难点

随着临近空间高超滑翔飞行器的技术的不断发展，临近空间飞行器存在着突防弹道低、飞行轨迹诡异多变，导致高超声速滑翔飞行器存在着一下拦截难点。

（1）预测系统探测跟踪难

高超声速滑翔飞行器的雷达反射面积较小，外形设计具有一定的隐身特性，再配合隐形材料的使用，导致飞行器的观测性低。而现有的拦截系统的探测设备，包括地基雷达，空中预警机和天基低轨卫星，在探测上存在相当大的盲区，导致对于临近空间滑翔飞行器的稳定跟踪难。

（2）拦截武器追踪命中难

对于拦截武器而言，一方面，高超声速武器有着远超弹道导弹的机动性，拦截弹在拦截过程中需要更大的过载承受力与机动力，不仅对弹体结构强度与机动能力有着更高的要求，而且拦截弹所需的能量也远超以往。另一方面，来袭导弹的高机动型也考验着拦截弹的制导精度，之前的纯动能拦截方案可能由于打击精度问题无法保证有效命中，在后面的拦截中为确保可靠将会需要采用动能拦截与非动能拦截两种路线，动能杀伤弹头与破片杀伤弹头两种手段结合的方式。

（3）拦截体系构建难

高超声速武器的飞行轨迹则几乎无法预测，如何部署拦截任务、分配拦截力量是目前急需解决的技术难题，倘若来袭的高超声速武器在现有突防手段上再辅以人工智能技术对拦截策略预先分析，提前规避拦截，则拦截难度将会进一步增大。

2 临近空间高超声速滑翔飞行器拦截策略

针对临近空间飞行器各段不同特性，拦截系统的预警能力、轨迹预测与目标定位、大机动高精度强鲁棒制导控制技术等等。下面针对临近空间不同的飞行阶段提出可行的拦截方案分析。

（1） 助推段拦截

助推段拦截是指在导弹从发射到发动机熄火的助推阶段进行拦截。根据导弹类型的不同，此段时间一般持续 50 ~150 s。在此阶段导弹的飞行速度相对较慢，且弹头与弹体未分离。针对助推段拦截的众多优点，美国率先提出了助推段拦截的各种方案，包括: 机载激光武器系统，利用陆基或海基发射系统发射拦截弹进行助推段拦截，利用助推段动能拦截弹( KEI) 进行助推段拦截和天基与机载激光拦截系统。

（2） 惯性段拦截

惯性段拦截又称中段拦截。由于目标作无动力下的惯性飞行，飞行弹道比较确定，容易预测，拦截成功率较高。现在中段拦截研究已进行到试验阶段，如美国的SM-3、GBI等动能杀伤拦截器，故已有的中段拦截系统对临近空间高超声速目标具有一定拦截能力。

（3）滑翔段拦截

滑翔段拦截是指临近空间飞行器再入后，在高度为 20~40 km 之间，进行滑翔或跳跃机动段时进行拦截。此段飞行距离较长，且目标机动有限，是地面拦截的有效阶段，但对于现有拦截系统的预测命中点计算提出了较高的要求，因此用现有弹道导弹防御系统拦截近空间高动态目标将显得捉襟见肘，必须针对近空间高动态目标的弹道特性和打击方式，进行针对性的防御与拦截技术研究。滑翔段飞行时间长，射程远，空域较低，因此是有效拦截段。可用地基拦截系统拦截，应用THAAD和 PAC-3等拦截弹均可达到任务要求。

（4）俯冲下压段拦截

俯冲下压段拦截通常指临近空间目标高速下压，命中预定目标前，对其进行拦截。此段目标快速向下，飞行时间短，飞行距离短，并且主要是纵向平面运动。该段拦截特点为：拦截器响应时间要求必须非常短，通常按10s量级计算；要求拦截器在短时间内达到拦截最佳速度；目标速度较快，拦截器飞行空域较低，从而需要拦截器具有较好的气动外形，以获得较大的机动能力。由于该段时间很短，目标攻击时同时作机动的可能性较小，因此拦截器过载能力主要应对目标快速转弯。根据下压段弹道特点，基于现有的拦截弹系统，基于PAC -3 进行改进为合适选择，PAC-3有较好的气动外形，并且兼有侧向力/气动力复合控制的先进技术，提供较高的过载能力; 但PAC-3 拦截速度 Ma 最大为5~6。因此，下压段拦截策略应考虑提升拦截器的响应速度，使其具备更大的过载能力和速度。

3 总结

根据临近空间高超声速滑翔飞行器的拦截策略分析可得，滑翔段是最佳的拦截时机，具有最大的拦截成功率。但是由于高超声速滑翔飞行器的精确打击能力，一旦飞行器拦截失败，将会带来严重后果。因此，针对高超声速滑翔飞行器的拦截应该采用多阶段的多次拦截策略，对高超声速滑翔飞行器的整个飞行阶段实施全阶段的拦截策略，提升对高超声速滑翔飞行器的拦截成功率。

参考文献

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