高超聲速飛行器是指大部分時段處於馬赫數 5 以上高超聲速狀態的飛行器，由於高超聲速能力，該武器具備打擊速度快、攻擊範圍廣、突防能力強以及毀傷效果高的特點。針對這一新概念武器，北約聯合空中能力中心（JAPCC）近日刊文對其面臨的高超聲速威脅以及北約當前防禦能力進行了分析，並討論了其防禦系統的未來發展方向，其關於防禦系統建設的觀點值得我們關注並思考。
一、高超聲速威脅分析
高超聲速武器從動力系統上可分為助推滑翔武器和吸氣式高超聲速巡航飛彈。
助推滑翔武器是一種無動力機動系統，可通過地面、海上和空中多種平台發射，由推進系統提供動力，然後與推進系統分離，用於攻擊陸地或海上目標。其推進系統通常是火箭助推器，將為助推滑翔系統提供初始速度，在再入大氣層後，它們可以通過滑翔拓展打擊距離。該武器的彈道初段是一個較為低平的軌道，此後在30到80千米高度海拔區間內進行高超聲速滑翔，而在末段其速度將降低到超聲速水平，且彈道將變得舒緩或陡峭。下圖展示了傳統彈道飛彈與高超助推滑翔彈的彈道對比情況。
另一種典型的高超武器為 高超聲速巡航飛彈，其一般採用吸氣式發動機提供動力，飛行高度在20至40千米間，速度保持在5至7馬赫。在實施打擊階段，高超聲速巡航飛彈可能會進行急速大幅俯衝機動或通過傳統低飛行剖面進行突防，此時巡航飛彈將減速到大約3馬赫速度。
下表展示了傳統裝備（巡航飛彈、彈道飛彈）和高超聲速武器的典型性能情況。從中可以看出， 高超聲速武器的落點難以確定，且軌道多變，其防禦系統設計應遵循傳統巡航飛彈防禦的原則。北約認為其當前不具備針對全部領土的防禦能力，只具備對確定目標和有限區域的防禦能力。
二、北約現有防禦系統的局限性
北約認為，防空反導系統的有效性是由其傳感器和攔截武器的能力決定的。
在傳感器感知方面，儘管北約部署了大量傳感器系統，但當前裝備很難應對全高度、多類型的威脅目標。北約應評估能夠對高超聲速武器進行有效探測和跟蹤的傳感器，並確定能夠提供火力解決方案的系統。北約認為，對可用傳感器的充分數據融合可能能夠應對這些未來威脅。
在武器攔截方面，北約將防空反導攔截系統能夠發揮作用的區域稱為「作戰空間」，其主要受攔截飛彈推進力和機動性的限制，而高超飛彈威脅可能會在攔截系統作戰空間外飛行，所以對於目前可用的攔截系統，實施攔截交戰最有可能發生在高超飛彈的飛行末段。這意味著攔截系統與受保護資產間距離是非常受限的，兩者不能相距太遠，且會導致很難獲得實施第二次攔截的機會。
在指揮控制方面，儘管當前北約指揮與控制（C2）結構和數據鏈路能力足夠強大和靈活，足以應對傳統威脅，但其應對高超聲速武器的能力還有待評估，也許還需進一步地進行調整。
三、北約高超防禦系統發展方向
要全面有效應對高超聲速武器衛星，北約認為應對其一體化防空反導系統的四大支柱，包括主動防空、被動防空、戰場監視和BMC3I（戰場管理指揮、控制、通信和情報），以及防空反導殺傷鏈全流程進行評估。此外還應考慮到北約要地防空和區域防空計劃和相關資產的問題。本節將從傳感器和效應器（攔截系統）兩個角度對高超武器防禦需求進行分析。
1.
傳感器系統
北約認為，應進一步提升傳感器效能實現對來襲高超聲速目標全彈道的探測跟蹤能力。但相對於傳統的彈道飛彈而言，高超聲速武器飛行軌跡高度較低（助推滑翔彈為30-80 km，高超巡航彈為 20-40 km），由於地球曲率因素，實現全彈道跟蹤探測面臨著極大的挑戰。因此， 北約初步發展重點將在於通過軍用或民用系統建立傳感器網絡，滿足高超聲速武器預警和攔截的能力需求。根據北約現有裝備水平，最有可能實現攔截的時機是高超聲速武器彈道末段，下表展示了北約估測的高超聲速武器發射距離、飛行速度與預警時間的關係。北約認為通過發展部署在低軌、同步軌道上的天基傳感器將大幅提升威脅預警和目標指示能力，北約應確定傳感器覆蓋範圍和魯棒性的詳細需求。
值得注意的是，除模擬仿真外，當前北約無法以實際檢驗的方式測試現有防空反導系統對高超聲速目標的應對能力。北約需要可靠的數據情報來確定未來高超聲速防禦規劃和系統能力需求，其現有防空系統（如愛國者防空系統、SAMP/T衛星系統、SMART-L目標獲取雷達）對高超目標的探測和跟蹤能力是難以確認的。這些防空系統儘管可在軟體方面進行適應性調整，但其任務系統的防禦效能仍是個未知數。綜上， 北約應進一步分析陸基、海基、空基或天基傳感器的能力需求，以保障對高超目標的防禦能力。
北約認為雷達目前似乎是最適合產生火控解決方案的傳感器系統，如果傳感器和效應器配置恰當，應該可實現要地防空（即點防禦）能力。但若要實現區域防空，則需要部署大量傳感器，此外還應考慮傳感器所需的通信架構，這意味著 北約需要發展高魯棒性的網絡並將其無縫集成到NATINAMDS防空指揮網絡中。先進組網能力意味著北約可利用遠程交戰作戰模式優化傳感器與效應器的協同能力，這類似於美軍C2BMC系統藉助於前置雷達探測及跟蹤數據，制定初步的交戰方案，將來襲飛彈信息及初步制定的火控信息傳輸到「宙斯盾」艦，「宙斯盾」艦直接利用C2BMC系統傳輸的威脅目標跟蹤數據，控制「標準-3」飛彈與目標進行交戰。遠程交戰將大大拓展現有防空系統的攔截範圍和防禦能力。
2.
攔截武器系統
在實施高超目標攔截時，攔截彈系統需要到達預定攔截點，並且裝備合適彈頭對目標產生足夠殺傷效果。對於高超聲速目標而言，未來攔截彈應具備高速、大射程、高機動的特點，其攔截空域海拔應在20到80公裡間。對於不同類型的高超聲速武器應對其戰技指標進行分析判定，此外還可根據戰場需求評估除地基攔截彈外的其他攔截選擇。
值得注意的是，在實現高超目標攔截拒止的同時，未來攔截彈系統還應儘量減少攔截附帶損傷，比如彈體碎片或殘留的大規模殺傷性武器（WMD）。根據反導作戰的經驗，物理撞擊殺傷技術可達到這樣的效果。但在另一方面，採用破片殺傷部彈頭的攔截彈系統造成的殺傷範圍可能會更加可觀，這是因為出於高速、高溫以及彈頭結構等因素，只要部分破片擊中敵方高超目標，就可能對其造成致命殺傷，這將提升攔截幾率。所以應對彈頭設計進行綜合分析，判定哪種彈頭更適合攻擊高超聲速目標。此外， 目前受到廣泛關注的定向能攔截技術方案似乎可能性較低，因為高超聲速目標本身設計就具備了承受高溫的性質。並且，由於高超武器的高速特性和彈道不可預測性，電子戰技術對高超目標的影響可能也非常有限。
未來高超攔截彈的作戰應用將促進新的火力殺傷理論的發展， 人工智慧技術和蜂群技術很可能將對其提供有效支撐。攔截系統可能將具備智能自主作戰的能力，但這涉及到了人類倫理和法律方面，需要在技術應用前討論商定。
四、結語
隨著俄羅斯高超聲速武器開始逐步裝備現役，北約現有防空系統正面臨著巨大的挑戰。為應對這一威脅，JAPCC認為應首先對其一體化防空反導系統傳感器、效應器乃至整個殺傷鏈進行全面評估，並發展高魯棒性網絡實現先進組網作戰能力，同時對攔截系統性能進行評估，以做好戰備工作。作為面臨高超威脅最大的地區之一，北約針對高超武器防禦方面的思考值得我們借鑑參考，未來將繼續關注其後續發展。
作者：中國電科14所 張昊