由于某些特色原因，該部分從上期專欄節(jié)選單獨成篇。

就當(dāng)下而言，高超音速反艦彈道導(dǎo)彈已經(jīng)不斷成熟化、規(guī)模化、精準化，隨著黑障通訊、高超音速機動等多個技術(shù)問題的攻克，現(xiàn)有的高超音速反艦彈道導(dǎo)彈已經(jīng)收獲了不錯的作戰(zhàn)效能。而以鋯石、X51A、HACM等為代表的新概念吸氣式?jīng)_壓動力巡航導(dǎo)彈也在不斷成熟化，隨著高超音速發(fā)動機的工作時長不斷突破，在2030年代應(yīng)當(dāng)就可以看到成熟化的高超音速巡航導(dǎo)彈，可以預(yù)見的是，近未來的反水面武器將會出現(xiàn)一票高超音速武器，高超音速威脅迫在眉睫。

一、定 ! 義 ! 高超音速

考慮到反艦導(dǎo)彈種類繁多，限于篇幅，本篇僅闡述高超音速彈道導(dǎo)彈相關(guān)內(nèi)容，為了進一步簡化內(nèi)容，此處我們對高超音速導(dǎo)彈先進行一個定！義！

雖然說是定！義！實則是做出一個想定，即為了簡化接下來的假想防御過程并且防止因為選用現(xiàn)有的高超音速彈道導(dǎo)彈而造成各種后續(xù)問題，對接下來的防御過程中的高超音速導(dǎo)彈率先做出一個想定，假定好各類數(shù)值便于下述內(nèi)容的推進。

秉持著料敵從寬（此處由于我作為防御方，故把進攻方稱為敵人，請勿在此處代入任何現(xiàn)有的國際局勢）的前提，我們盡可能地設(shè)計一個在當(dāng)前以及未來5-10年內(nèi)較為合理且強大的高超音速導(dǎo)彈系統(tǒng)，因此給出如下設(shè)計。

全彈直徑約900mm，兩級固體火箭推進，全段大氣層內(nèi)機動，第二級固體推進器在臨近大氣層邊緣關(guān)機并釋放彈頭。彈頭采用雙錐體設(shè)計，在釋放后進入滑翔狀態(tài)，采用中段GPS制導(dǎo)+末端主動雷達制導(dǎo)，CEP＜20m，平均速度8Ma，末端速度20Ma，彈頭裝藥約500kg，射程3000km。

（關(guān)于該彈設(shè)計理念不做闡述，有興趣的可以在評論區(qū)留言，若相關(guān)人數(shù)較多后續(xù)會加一期高超音速導(dǎo)彈相關(guān)內(nèi)容）

在假想攻擊方設(shè)定完成后，我們便可以開始闡述如何攔截該彈。

注：以下所稱高超音速導(dǎo)彈皆指上述一型導(dǎo)彈

二、攔截高超——如何有效反制天降神兵

1、預(yù)警與探測

不論是攔截還是打擊，任何的作戰(zhàn)流程都基于最基本的OODA循環(huán)，因此為了攔截高超首先要建立對高超的完整探測與跟蹤能力，由于目前的主流探測方式基本可以統(tǒng)一為紅外和雷達兩大板塊，因此一下將從該兩個板塊進行闡述。

紅外：盡管高超音速導(dǎo)彈在飛行會與空氣劇烈摩擦產(chǎn)生非常高的熱量，但是簡單的在軍艦上裝備紅外傳感器并沒有什么大用，主要由于紅外探測器的傳感距離有限，盡管目前F35上裝備的AN/AAQ40可以在1300km外穩(wěn)定跟蹤獵鷹9，理論上同類產(chǎn)品的海軍型號完全可以在更遠的距離上對高超音速導(dǎo)彈這類更高熱量的物體實現(xiàn)跟蹤，但是私以為這樣的性能極其有限。

上圖為雷達對各種不同導(dǎo)彈的探測范圍示意圖，放到紅外探測區(qū)別并不大。其中HGV由于其滑翔低彈道的特性外加地球曲率的加持只有在較勁距離才能發(fā)現(xiàn)，因此單純的在軍艦上紅外傳感器充其量只能作為跟蹤手段使用而很難作為探測手段。

按這樣的思考路線，我們在紅外傳感器方面做出的努力就是使其克服地球曲率實現(xiàn)對高超音速導(dǎo)彈的探測即可。與雷達克服地球曲率的方式類似，由于目前并不大可能通過彎曲紅外光或者依靠紅外光反射來實現(xiàn)超地平線探測，唯一的解決方法就是抬高紅外系統(tǒng)安裝位置，由此延伸出了兩套探測系統(tǒng)。

一是基于衛(wèi)星建造的早期紅外探測與跟蹤系統(tǒng)，以美國STSS低軌衛(wèi)星為代表。得益于低軌衛(wèi)星的高度以及目前紅外探測系統(tǒng)的小型化優(yōu)勢，將先進的紅外傳感器裝備在衛(wèi)星上并不是什么難題。

根據(jù)《光電技術(shù)應(yīng)用》上的相關(guān)論文指出，STSS主要功能是在戰(zhàn)區(qū)沖突和針對美國的導(dǎo)彈攻擊防御中，為導(dǎo)彈防御任務(wù)提供精確的中段跟蹤和識別能力，STSS目前還未直接參與攔截試驗，但具有針對彈道導(dǎo)彈飛行全過程的監(jiān)視與跟蹤能力，能夠探測到中段目標在跨越陽光與陰影區(qū)飛行中的溫度變化，甚至可以觀測到誘餌釋放、膨脹及展開過程的特性變化。早期的DSP衛(wèi)星只采用短波紅外（2.7um）和可見光探測，無法克服云層反射陽光等自然現(xiàn)象造成的虛警問題，后來發(fā)展為雙色紅外波段（2.7um和4.3um），可以大大降低由此引起的虛警率，目前正在試驗紫外和長波紅外的探測效果。來自不同波段和不同探側(cè)器的數(shù)據(jù)融合可進一步降低虛等、提高目標的識別率。但對彈道導(dǎo)彈主動段的探測仍以中短波紅外為主，因為該譜段探測技術(shù)比較成熟，同時能獲得較高的圖像信噪比和探測效率。由于預(yù)警目標和材料及工藝的原因，早期的DSP探測器采用了2000元的線陣列，其分辨率低，但對于探測尾焰紅外輻射長度達幾千米的戰(zhàn)略導(dǎo)彈是足夠的，隨著技術(shù)的進步和戰(zhàn)術(shù)彈道導(dǎo)彈預(yù)警的要求，之后采用了6000元的雙色紅外線陣列，地面分辨率達到1km，使得中短程彈道導(dǎo)彈和部分原來探測不到的目標（如加力狀態(tài)下的飛機）也能被探測出來。SBIRS（STSS所屬的衛(wèi)星項目)則用長線列掃描發(fā)現(xiàn)戰(zhàn)區(qū)戰(zhàn)術(shù)導(dǎo)彈目標，以擴大搜索視場，用大面陣凝視跟蹤目標，以提高目標信息的獲取速率。新一代的紅外系統(tǒng)OPIR中的探測器件則采用超大面陣多波段紅外陣焦平面探測器。

因此通過衛(wèi)星實現(xiàn)高超音速導(dǎo)彈的預(yù)警與探測并不是什么難事，然而考慮到低軌衛(wèi)星在戰(zhàn)時的脆弱性，即反衛(wèi)星武器對此類軌道固定的低機動目標的威脅，僅僅依靠低軌衛(wèi)星實現(xiàn)探測并不保險，因此延伸出了二號方案。

二是基于空基長航時平臺實現(xiàn)較高的紅外目標探測能力。誠然，常規(guī)氣動目標的飛行高度遠不如衛(wèi)星，但是其生存性與成本數(shù)量卻遠遠高于衛(wèi)星。類比到機載雷達補盲，可以延伸出兩類平臺，一種是類預(yù)警機式的長航時高空平臺，一種是類戰(zhàn)斗機的較短航時高機動高速平臺，考慮到紅外探測的特性，此處選擇后者。

為什么放棄大型空基平臺，原因如下：

1、就紅外探測能力而言，機體大小并不影響其性能。在當(dāng)下，哪怕龐大如P-8A這類基于客機改進的反潛機，也僅僅只在其機頭下方安裝了一個小型的球形光電轉(zhuǎn)塔。紅外與雷達不同，并不需要像雷達系統(tǒng)一樣在機身上部安裝巨大的探測系統(tǒng)，那樣也頂多只能實現(xiàn)全向紅外探測能力而已，而實戰(zhàn)中這一能力的用處其實并不大，多架小型飛機同樣能做到。

2、不同于預(yù)警機的作戰(zhàn)定位，這類紅外探測任務(wù)很有可能要深入敵方的控制區(qū)，這要求載機本身擁有較高的生存力，反映在飛機上便是低可探測能力（你要是能把客機疊甲到400mm送上天那當(dāng)我沒說）。在這一前提下，大型平臺幾乎不可能實現(xiàn)這類能力，當(dāng)然你可能會說B-2和B-21這類隱身轟炸機，但是正如上文所述，廣電轉(zhuǎn)塔體積很小，裝備在轟炸機上完全就是大材小用，同技術(shù)水平下戰(zhàn)斗機的體型完全可以實現(xiàn)更好的隱身性以及更高的航速與機動性，實在沒有必要選擇大型平臺。

3、不同于空中預(yù)警，紅外探測要求高度機動靈活性。由于無法預(yù)知地方的發(fā)射時間，我們勢必需要一種可以快速部署的紅外探測平坦，這意味著這種平臺需要高速高可部署性，如果排除事先布置于敵方領(lǐng)土附近的情況，最好的方法就是部署在航母上，因此小型機無疑擁有更好的航母適裝性，其占據(jù)航母的空間也更小，更適合遠洋作戰(zhàn)。

以上均為私人看法，長航時平臺固然有其優(yōu)異性所在，歡迎觀點不同的人在評論區(qū)探討。

雷達：雷達的問題其實與紅外類似，不過雷達的大功率限制使得其難以適配在衛(wèi)星上，而空基雷達也很難實現(xiàn)對高超音速導(dǎo)彈的搜索與跟蹤，很大的一個原因便是高超音速滑翔彈彈頭的等離子鞘。

由于高超音速導(dǎo)彈飛行時與空氣劇烈摩擦產(chǎn)生的高溫，彈頭表面的空氣電離覆蓋在彈頭表面形成一層等離子鞘套在彈頭上，對來襲的電磁波產(chǎn)生不同的反射、折射、散射、吸收等效應(yīng)，抑制了雷達波的有效反射，進而降低了自身的可探測性。由于形成所需要的高速特性，通常認為只用20馬赫以上的滑翔彈頭具備該性質(zhì)，這也符合我們想定的導(dǎo)彈類型。

需要明確的是，等離子鞘并不意味著完全吸收電磁波，也不意味著對各波段的電磁波都有相同的作用，根據(jù)美國空軍技術(shù)學(xué)院發(fā)表的《A Computational Study: The Effect of Hypersonic Plasma Sheaths on Radar Cross Section for Over the Horizon Radar》，研究結(jié)果指出對于60km、7km/s來襲的目標在3-30MHz的波段下RCS不減反增，最高造成了3.84%的RCS上升，而在40km、5km/s來襲以及80km、7km/s來襲的情況下僅僅觀測到了0.1%的RCS下降。

盡管該實驗研究的波段并不是目前主流的探測雷達波段，但研究結(jié)果一定程度上表明了OTH雷達對高超音速導(dǎo)彈確實有較為不錯的探測性能。得益于OTH雷達較遠的探測能力，并不需要把這些雷達安裝在艦船上，直接安裝在本土或者離岸島嶼就可以實現(xiàn)有效的跟蹤范圍。

2、反制與攔截

這一部分的原理其實與常規(guī)反導(dǎo)區(qū)別不大，主要區(qū)別為高超音速導(dǎo)彈具備的高度機動性以及全段大氣層內(nèi)的飛行能力。關(guān)于此部分設(shè)計主要包含兩個板塊。

一是導(dǎo)彈制導(dǎo)律的設(shè)計，這一部分設(shè)計涉及了導(dǎo)彈跟蹤程序、路徑預(yù)測與規(guī)劃等內(nèi)容，過于專業(yè)，故不作闡述。

二是導(dǎo)彈本身的設(shè)計，由于上述高超音速導(dǎo)彈的優(yōu)勢，這要求我們發(fā)展一款大氣層內(nèi)高機動的攔截導(dǎo)彈，因此在設(shè)計上并不能采用SM3那樣的非氣動構(gòu)型，必須采用SM6或者薩德一樣的氣動修型以滿足大氣層內(nèi)機動的能力，而考慮到攔截時更高的相對速度，常規(guī)的氣動舵面并不能提供足夠的機動能力，20-100公里高度的稀薄大氣以高超音速飛行的彈體，以可動彈翼舵控制氣動效率很低，機動性較差。因此必須采用矢量噴口+側(cè)向燃氣推進的推力控制技術(shù)，彈翼則使用襟翼舵的設(shè)計以加強氣動控制力，實現(xiàn)高速下可觀的高機動能力。除此以外，為了進一步提升導(dǎo)彈速度減輕質(zhì)量，彈頭一般采用動能戰(zhàn)斗部設(shè)計而非高爆戰(zhàn)斗部設(shè)計。末端制導(dǎo)方面則使用側(cè)窗紅外制導(dǎo)，紅外系統(tǒng)對于高超音速導(dǎo)彈的識別能力遠高于常規(guī)雷達，采用紅外導(dǎo)引可以進一步加強命中率。

除了常規(guī)的導(dǎo)彈攔截以外，我們還可以考慮采用新概念技術(shù)進行末端攔截，即定向能武器。通常來講，定向能武器燒穿常規(guī)亞音速目標都需要對著一個點穩(wěn)定照射30s才可以擊毀目標，而高超音速導(dǎo)彈擁有超厚的隔熱層，應(yīng)當(dāng)更難擊毀。

誠然簡單思考一下確實如此，但是高超音速導(dǎo)彈并不是以亞音速飛行的，而是以20馬赫的高超音速飛行，空氣與彈頭摩擦本身就已經(jīng)產(chǎn)生了巨大的熱量，在這種情況下導(dǎo)彈的設(shè)計方也要考慮彈頭效能，在盡可能加大作戰(zhàn)效能的前提下彈頭的隔熱涂層不可能無限制加厚，盡可能略微高于最大速度下的隔熱需求。因此在末端，也就是高超音速導(dǎo)彈速度最大的時刻，結(jié)合紅外傳感器選擇彈頭溫度最高的一點進行持續(xù)照射，通過點加熱在彈頭上燒穿一個小孔，也許這對常規(guī)氣動目標并無影響，但是在高超音速狀態(tài)下的目標會因為這一個小小的氣動問題而導(dǎo)致巨大的連鎖反應(yīng)。一個小的氣動缺口會額外造成缺口附近數(shù)個激波的產(chǎn)生，進而影響整個彈頭附近的氣動環(huán)境，導(dǎo)致全彈氣動突變，輕則彈頭突然偏離目標，重則彈頭大角度偏移折斷損毀。

限于篇幅，本文僅論述至此，關(guān)于高超音速攻防戰(zhàn)還涉及數(shù)個其他問題，如若各位仍有興趣聽聽up主的一些拙見還請點個關(guān)注，后續(xù)發(fā)布的的文章將進一步闡述相關(guān)內(nèi)容。?