美军思想太前沿了,一开始就想到太空战,早早研发外太空反导系统

文 | 冯乃武 每周三、五更新

651 弹道导弹威慑与拦截并存

在上个世纪美苏争霸的过程中,远程弹道导弹技术和核威慑技术一直都是这两个国家的杀手锏。在随后的核武器威胁中,美军为了保证自己在对假想敌的远程核威胁的同时,也能够保证自身的安全,计划研发一款微型多导弹拦截器,通过导弹击落导弹,用以应对未来弹道导弹多弹头袭击。这个计划就是今天武器大讲堂的主角Multiple Kill Vehicle-L (MKV-L) ,中文翻译过来叫做多目标杀伤车辆。

▌星际大战计划附属产物

美军立项之后将这个计划交给了一个具有丰富先进航空设计经验的团队,它就是洛克希德马丁团队。

讲堂651期 | Multiple Kill Vehicle-L (MKV-L)

洛克希德马丁团队的参考设计最早可以追溯的里根时期的星球大战计划,当时的这个计划由“洲际弹道导弹防御计划”和“反卫星计划”两部分组成,其中的洲际弹道导弹防御计划就跟这一次的方案非常类似。

讲堂651期 | Multiple Kill Vehicle-L (MKV-L)

洛克希德马丁团队基于这个思路设计出这款拦截武器,可以由路基发射,大量同时携带的拦截器,甚至可以在外太空弹道导弹飞行中段摧毁,那么此款多目标杀伤车辆的实力是如何的呢?

讲堂651期 | Multiple Kill Vehicle-L (MKV-L)

此款反导飞行器由位于质心的主推进器母舱、挂载在周边的微型杀伤拦截器组成。其中的主推进器主要是用于运载和调整飞行器的俯仰和偏航稳定性使用,主体上设计有四个分布式控制系统推进器、4个储存动力媒介的压力罐、4具ACS推进器和内部的电子元器件组成。

讲堂651期 | Multiple Kill Vehicle-L (MKV-L)

从上面的结构分布可以看得出来,它并没有设计前后推进器,这是因为这款杀伤器的用途是撞击拦截使用,本身会使用运载工具运载到一定的坐标再释放出来,因此依靠惯性已经具备了前进的极高速度,因此只需要使用四个较小的对角推进器,进行俯仰和偏航稳定性操作。

讲堂651期 | Multiple Kill Vehicle-L (MKV-L)

其中的分布式控制系统推进器有四个,位于主体四个对称的面上,主要是用于大范围快速调整轨道平移、上升下降使用。

讲堂651期 | Multiple Kill Vehicle-L (MKV-L)

而四个小的ACS对角推进器跟四个主推进器并不在一个面上,并且也不是平均分布在四个面上,而是呈对称在两个面上布局,主要是用于提供俯仰和偏航稳定性。

讲堂651期 | Multiple Kill Vehicle-L (MKV-L)

初期设计的时候想法是在外太空实现拦截,因此进行调整的时候需要进行大量快速的计算并引导推进器调整姿态,所以对于计算机控制和相关的电子信息技术要求就非常高。

讲堂651期 | Multiple Kill Vehicle-L (MKV-L)

另外,母舱内还集成了远程红外探测器探测、跟踪及识别弹头和诱饵等传感器,这些传感器的信息会与微型杀伤拦截器实时链接下达指令。

讲堂651期 | Multiple Kill Vehicle-L (MKV-L)

洛克希德马丁团队的微型杀伤拦截器体积非常小,从官方公开的视频资料看,其直径约为15~20厘米、长度大约为25厘米,重量没有公开的数据,根据美国导弹防御局官员曾公开的估计,单个微型杀伤拦截器的重量将介于2~10千克之间,因此能满足多载荷的需求。

讲堂651期 | Multiple Kill Vehicle-L (MKV-L)

根据相关资料,洛克希德马丁团队的单枚助推器母舱可以携带24枚或更多的杀伤拦截器。而拦截器同样也具备轨道姿态调节能力和爆破杀伤弹头,因此通过这一套系统,可以实现一个拦截器母舱携带超过24枚战斗部拦截的能力,而一枚助推火箭上可以携带大量的微型杀伤拦截器母舰,所以当探测到敌方的导弹来袭时,就可以安排助推火箭运载大量的微型拦截器进行多对1的面覆盖高成功率拦截。

讲堂651期 | Multiple Kill Vehicle-L (MKV-L)

其具体的工作流程是,当预警系统探测到敌方弹道导弹发射升空时,立刻部署对目标进行跟踪并引导拦截弹发射。

讲堂651期 | Multiple Kill Vehicle-L (MKV-L)

当到预设的位置时,助推火箭抛撒出大量的微型拦截器母舰,母舰对来袭导弹进行远程红外探测器探测、跟踪及识别弹头和诱饵等识别跟踪处理,并释放大量的战斗部,而这些微型战斗部将实时地接收到母舱提供的目标修正信息,同时也配备了一个焦平面阵红外探测器用于制导实现拦截。

讲堂651期 | Multiple Kill Vehicle-L (MKV-L)

为了提高成功率,母舱会对每一个已经识别出来的来袭弹头分配多枚战斗部进行拦截,这种拦截方式对拦截多弹头弹道导弹会有更大的成功率,这也成为美军导弹防御局认可的原因之一。

讲堂651期 | Multiple Kill Vehicle-L (MKV-L)

在2004年1月,洛马公司获得了为期8年价值7.68亿美元的发展和验证微型杀伤拦截器合同,2005年,洛克希德·马丁团队进行该项目单发拦截器的悬浮测试,也就是我们在网络上看到的公开影像。

讲堂651期 | Multiple Kill Vehicle-L (MKV-L)

虽然这一次的测试结果非常不错,但是在未来实际部署和后续的发展中还是遇到了非常高的技术门槛,那就是拦截器上关键设备的微小型化是重大的技术难关。

讲堂651期 | Multiple Kill Vehicle-L (MKV-L)

同时拦截的时候,几乎是在在大气层外以每小时数千英里的速度作战。因此对于目标的分配与攻击中的相互通信、单个MKV的通信、转向以及姿控的运算调整是非常大的难题,对于整个系统要求就需要它是超高性能的系统,而现有的技术上很难实现。

讲堂651期 | Multiple Kill Vehicle-L (MKV-L)

另外,在未来可能还会涉及到中后段下降阶段不规则运动弹头的拦截,所以对于整个系统的传感器、通信、转向以及姿控技术和方法要求就更高,所以这个项目并不能很好的推进,基于这些困难导致美国导弹防御局在2009年放弃了多拦截器计划,转而发展上升段拦截系统,也就是宙斯盾弹道导弹防御系统等。

讲堂651期 | Multiple Kill Vehicle-L (MKV-L)

虽然没有完成实际的部署,但是这个理念的单个拦截器不仅可以摧毁重返大气层的飞行器,还可以摧毁所有诱饵体。

讲堂651期 | Multiple Kill Vehicle-L (MKV-L)

并且多对多的防御策略消除了对大量发射前情报的需求,同时利用了弹道导弹防御系统的识别能力,确保针对新出现的威胁提供强大且负担得起的解决方案。成本又低,成功率又高,只要是来的都给它拦截掉,可以说是一本万利的事情。

讲堂651期 | Multiple Kill Vehicle-L (MKV-L)

也因为早期积累了大量的技术,这些年美军又开始进行类似的防御系统研发,所以在2015 年 8 月,雷神公司、波音公司和洛克希德马丁公司签订了设计多目标杀伤飞行器概念的合同,重新启动类似的项目,具体研发进展目前没有公开的信息,我们只能期盼未来的展示了。

© 版权声明
THE END
喜欢就支持一下吧
分享