比較中美飛彈防禦系統
2021.03.19
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壹、新聞重點
中國國防部2021年2月4日晚間宣布,在境內進行一次「陸基中段反導(即反飛彈)攔截」技術試驗,試驗達到預期目的。這一試驗是防禦性的,不針對任何國家。這是解放軍第五次對外公開宣佈中國進行陸基反飛彈技術試驗,此前四次分別發生在2010年1月11日、2013年1月27日、2014年7月23日以及2018年2月6日。[1]
貳、安全意涵
中段反飛彈攔截為飛彈防禦核心,X波段雷達有助識別真假彈頭,美國擁有齊全的多種反飛彈系統。
一、陸基中段飛彈防禦系統
陸基中段飛彈防禦系統(Ground-Based Midcourse Defense System, GMD),即從陸地發射平台對敵方來襲彈道飛彈進行偵測和追蹤,然後發射攔截飛彈,在來襲飛彈中段飛行時將其攔截摧毀。彈道飛彈飛行分為三個階段。依靠火箭發動機推力發射到飛出大氣層之前,為上升段(ascend),也叫作助推段(boost)。之後飛出大氣層,發動機關閉依靠慣性飛行,是中段(midcourse)。而後重返大氣層,到達目的地區域上方,是末段(terminal)。反飛彈攔截技術主要是針對三個飛行階段進行攔截。按發射載體則可分為陸基、海基、空基。攔截越早,效果越好。但助推段飛行時間非常短,且通常在本土發射,攔截系統難以及時靠近目標。而在中段,飛彈完全依靠初始速度和高度勢能進行飛行,其時間約佔總時間80%至90%,且在中段時彈道相對平穩和固定,最適合進行攔截。中段反導攔截就是利用探測到飛彈火箭發動機關機點的最後方向和速度,計算出飛彈飛行彈道,然後在其再入大氣層前,發射攔截飛彈在大氣層外實施攔截。[2]
在中段攔截階段,為了突破攔截系統,來襲飛彈會釋放誘餌以迷惑攔截彈頭。因此對目標進行精確追跟蹤和識別,是中段反導攔截的一大關鍵。在中段施放誘餌,通常是與彈頭外觀類似的特製氣球。為增強逼真效果,誘餌氣球表面塗有能反射雷達信號金屬錫箔塗層,內部還有加熱裝置,製造酷似真彈頭的熱紅外特徵,讓射控雷達和攔截飛彈紅外導引頭難辨真假目的。要識別這種誘餌,可使用X波段雷達。X波段雷達發射和接收一個狹窄波束,能夠精確偵測炮彈、火箭、飛彈、干擾彈、有人機、無人機以及太空碎片、太空梭等各種移動目標的速度和移動軌跡。X波段另可穿透大部分氣球薄壁,從而識別出真彈頭,引導攔截彈頭有效攔截。[3]
二、美國擁有齊全反飛彈系統
美國擁有最齊全的反飛彈系統。例如陸基中段飛彈防禦系統、海基神盾飛彈防禦系統(Sea-Based Midcourse or Aegis Ballistic Missile Defense System, Aegis BMD)、終端高空區域防禦系統(Terminal High Altitude Area Defense, THAAD)和愛國者三型系統(Patriot Advanced Capability-3. PAC-3)。目前美國部署陸基中段飛彈防禦系統有兩型:(一)陸基中段防禦。未來美軍將擴大陸基中段飛彈防禦系統部署規模,可能方案包括在阿拉斯加陸基中段攔截系統從60套增至100套。或者在美國本土新建一個陸基中段攔截系統新基地,地點可能在美國本土東岸。(二)陸上神盾(Aegis Ashore)。陸上神盾飛彈防禦系統在歐洲部署,配置標準三型攔截飛彈,與部署在阿拉斯加的攔截飛彈協同互補,從東西兩個方向應對飛彈威脅。至於海基方面,美國發展海基中段攔截系統,其方式是神盾系統攜帶標準三型攔截飛彈(SM-3),在大氣層外攔截來襲彈道飛彈。由於部署在海軍艦艇,能夠在全球範圍內機動部署。[4]
美軍末段攔截武器系統分為末段高層和末段低層系統。前者以THAAD系統為代表,可攔截近程及中遠程彈道飛彈。後者以愛國者三型為代表,可攔截戰術彈道飛彈、巡航飛彈及作戰飛機。THAAD是一級固體火箭助推器加動能攔截戰鬥部,為了應對中俄新型高超音速武器威脅,洛馬公司2013年開始研發增程型THAAD(THAAD extended-range, THAAD-ER)系統,增加一級助推,戰鬥部可獲得更大初速及機動性,以攔截彈道飄忽不定的滑翔彈道飛彈,從而讓THAAD-ER具備攔截高超音速目標和臨近空間目標的能力,兼顧中段和末段高層反導。[5]愛國者三型是經過實戰的擊殺式攔截導彈,目前有包括台灣在內的多個國家採購愛國者三型分段強化構形(PAC-3 MSE, Missile Segment Enhancement),以因應未來更精確飛彈威脅。
參、趨勢研判
中段反飛彈與反衛星技術互通,中國藉中段反飛彈技術試驗掩護反衛星試驗,東風-19可攔截中程與中遠程導彈。
一、中段彈道飛彈攔截與反衛星一體兩面
「陸基中段反導攔截技術試驗」是在山西太原衛星發射中心舉行,中國沒有公布任何相關細節或導彈型號。五角大廈評估中國正在研發動能撞擊攔截飛彈。稍早一架美國空軍RC-135S偵察機飛臨黃海,蒐集遙測與其他電子情報。只要有任何飛彈測試跡象,RC-135S即會適時出現。事實上,中段攔截飛彈與反衛星武器只有一線之隔。美國過去指控中國利用反飛彈試射作掩護,其實在發展反衛星武器。中國中段攔截飛彈是動能系列反衛星武器的延伸,動能系列使用東風-11飛彈作為加力器。在2018年的一項測試,動能-3攔截一枚東風-21中程彈道飛彈(medium-range ballistic missile, MRBM)。動能-2是另一種攔截飛彈,亦稱SC-19,是以開拓者-1固體運載火箭改良而成。中國同時研發地對空飛彈,據報導東風-19擁有某種程度的大氣層外(exoatmospheric)攔截能力,東風-19由東風-9改良而成,東風-9是俄製S-300的國產型。[6]毫無疑問,北京將持續改進其陸基中段反飛彈攔截與反衛星能力。
二、東風-19攔截中程與中遠程彈道飛彈
美國情報社群將東風-19稱為CH-AB-X-02,X表示為實驗型。東風-19最適合攔截射程620-1,865英里的中程彈道飛彈,或者能夠攔截射程1,865-3,420英里的中遠程彈道飛彈(intermediate range ballistic missile, IRBM)。中國周邊擁有這兩型彈道導彈國家包括印度、南韓甚至日本。美國在2019年8月退出《中程核武條約》(Intermediate Range Nuclear Force Treaty, INF)後,計畫在中國周邊部署中程或中遠程彈道飛彈,中國進行「中段反導攔截」意在應對這些外部威脅。但中國陸基中段攔截飛彈,仍然無法攔截美俄洲際彈道飛彈(intercontinental ballistic missile, ICBM)。[7]
圖、中美中段反飛彈攔截系統發射畫面
圖片說明:左圖為中國「陸基中段反導攔截技術試驗」網路畫面,右圖為美國愛國者三型分段強化構型(PAC-3 MSE)發射瞬間。
資料來源:歐錫富取自網路公開資料。
[1] 〈中國深夜宣布陸基中段反導成功!國防部:不針對任何國家〉,《新華網》,2021年2月5日,http://www.xinhuanet.com/mil/2021-02/05/c_1211012765.htm。
[2] 〈空天防禦/陸基中段反導天外截敵核武〉,《大公網》,2021年2月8日,http://www.takungpao.com/news/232108/2021/0208/550705.html。
[3] 〈X波測量識別真假彈頭〉,《大公網》,2021年2月8日,http://www.takungpao.com/news/232108/2021/0208/550711.html。
[4] 〈美“宙斯盾”系统全球加速部署〉,《大公網》,2021年2月8日,http://www.takungpao.com/news/232108/2021/0208/550717.html。
[5] 〈美“薩德”升級對付高超音速武器〉,《大公網》,2021年2月8日,http://www.takungpao.com/news/232108/2021/0208/550715.html。
[6] Joseph Trevithick, “China Claims It Has Conducted a New Midcourse Intercept Anti-Ballistic Missile Test, ” The Drive, February 4, 2021, http://www.thedrive.com/the-war-zone/39093/china-claims-it-has-conducted-a-new-midcourse-intercept-anti-ballistic-missile-test.
[7] Liu Zhen, “China declares success in latest anti-missile intercept test, ” South China Morning Post, February 5, 2021, https://www.scmp.com/news/china/military/article/3120636/china-declares-success-latest-anti-missile-intercept-test.