從「系統А」到А-235——蘇/俄戰略反導防禦系統的進階

作者:北方機械製造生產聯合體(筆名:施展)

本文原載於《艦船知識》哪期我忘了,有刪改,總之禁止商業轉載或抄襲。

「我們的導彈可以擊中在太空中的蒼蠅。」

Наша ракета, можно сказать, попадает в муху в космосе…

——蘇共中央總書記Н.С.赫魯曉夫,1962年7月18日,《真理報》。

蘇聯研製反導系統

的緣起

第二次世界大戰末期德國發射V-2彈道導彈襲擊英國倫敦的經驗表明,各國尚無對此類武器有效的空中攔截方式,唯一行之有效的應對方法就是對導彈製造廠和發射基地加大轟炸力度。戰後,美蘇等戰勝國瓜分了德國的導彈技術,並紛紛將其作為本國導彈武器的研製基礎。

其實在戰爭結束那年,蘇聯就已經開始對防禦類似V-2的彈道導彈展開研究。空軍下屬的茹科夫斯基工程學院首先提出了一項名為「反V」(?Анти-Фау?)的計劃,主張利用遠程警戒雷達、目標跟蹤雷達、計算設備和反導導彈構成的反導彈防禦系統(ПРО)來攔截敵方發射的彈道導彈。同時,武裝力量人民委員會下屬第20科學研究所(НИИ-20)也開始了未來遠程陸基反導防禦系統的基礎構成部分——「冥王星

」型(Плутон)雷達系統的研製工作。1948年,第88科學研究所(НИИ-88)和國防部第4科學研究所(НИИ-4)也都各自展開了對導彈防禦課題的研究。

不過由於當時以仿製、改進V-2導彈為主的早期彈道導彈性能還很原始,尚不能攜帶核彈頭,命中精度也很差。而且一直到50年代初,由戰略轟炸機凌空投擲核彈依然是唯一的戰略核打擊手段。因此到了1950年8月,隨著首都莫斯科地區的防空系統大規模建設的開始,各研究機構按照斯大林的命令暫時停止了導彈防禦課題的研究,將國內的科研力量集中在研製用於防禦首都的С-25「金雕」(Беркут)防空導彈系統(北約代號SA-1「行會」/ Guild)上,優先解決莫斯科防空系統建設的相關問題。

С-25「金雕」是圍繞首都莫斯科建設的蘇聯第一套防空導彈系統

然而,隨著導彈核武器在20世紀50年代之後的快速實用化,使西方利用攜帶核彈頭的彈道導彈攻擊蘇聯本土成為了可能,這從根本上改變了整個世界的政治和軍事形勢。1953年8月20日,美國從卡納維拉爾角首次發射了一枚SSM-A-14「紅石」(Redstone)短程彈道導彈。雖然這枚導彈在點火後短短1分20秒就因發動機故障而發射失敗,但依然給蘇聯造成了強烈的衝擊。到1958年,「紅石」彈道導彈就正式列裝駐西德的美國陸軍第40野戰炮兵羣(40th Field Artillery Group),而此時美國的第一款洲際彈道導彈SM-65「阿特拉斯」(Atlas)也即將服役,蘇聯將同時面臨西方戰略轟炸機和陸基洲際戰略導彈的雙重威脅。

《七元帥之信》

在這樣嚴峻的事態背景之下,七位蘇聯軍隊高級統帥——國防部總參謀長索科洛夫斯基元帥(В.Д.Соколовский)、國防部第一副部長朱可夫元帥(Г.К.Жуков)、國防部副部長華西列夫斯基元帥(A.M.Василевский)、炮兵司令涅傑林元帥(М.И.Неделин)、國防部軍事委員會主席科涅夫元帥(И.С.Конев)、國土防空部隊司令維爾希寧(空軍)元帥(К.А.Вершинин)以及副司令雅科夫列夫(空軍)元帥(Н.Д.Яковлев)在1953年8月聯名給蘇聯共產黨中央委員會(ЦК КПСС)寫信,對國家可能面臨的威脅進行了充分的評估,並建議蘇共中央對建立反導系統進行論證。

元帥們在信裏這樣寫道:「在不久的將來,敵人可能將遠程彈道導彈作為主要的核武器運載手段。但是我們已服役的和正在開發的防空武器並不能用來對付彈道導彈……」這就是著名的《七元帥之信》。

同年9月,蘇聯部長會議邀請國內科學界知名的導彈和雷達領域專家們就這封來信所述的提議進行討論。但在場的專家如С-25防空導彈系統總設計師拉斯普列京(А. А.Расплетин)、蘇聯科學院通訊院士明茨(А.Л.Минц)、著名導彈設計師科羅廖夫(С.П.Королёв)等人都對軍隊高級將領們的想法持懷疑和消極態度,認為建立導彈防禦系統是不現實的想法。據當時參會的蘇聯國防部長助理伊拉里奧諾夫(А.А.Илларионов)回憶,明茨和拉斯普列京對導彈防禦系統反應強烈,聲稱反導系統「完全是無稽之談」(Неимоверная чушь.)。這時,時年僅34歲的第1設計局(КБ-1)第31無線電技術處長、科學技術博士格里戈利·瓦西里耶維奇·基蘇尼科上校(Григорий Васильевич Кисунько)認為開發反導系統是可行的,蘇聯國防工業部長烏斯季諾夫元帥(Д.Ф.Устинов)也表示支持。

英年早逝的蘇聯航天和火箭專家科羅廖夫

經過反覆研究和長時間的討論之後,烏斯季諾夫在1955年7月7日指示第1設計局組建一個專門對導彈防禦方面展開科學研究工作的新部門——第30試驗設計局(ОКБ-30,後來成為獨立的無線電儀器製造科學研究所),基蘇尼科成為了領導該單位的實際負責人。次年2月3日,蘇共中央和蘇聯部長會議在研究了國防部和國防工業部的建議以後聯合頒布了《關於反導防禦系統》(?О противоракетной обороне?)的命令,蘇聯研製反導系統的序幕就此正式拉開。

「系統A」:世界首款反導系統

1956年8月18日,蘇共中央和蘇聯部長會議下達了「系統А」(Система А)試驗型反導系統研製工作的相關命令。基蘇尼科上校被同時任命為反導系統及反導導彈制導雷達的總設計師,戈盧別夫(О.В.Голубев)則被任命為副總設計師。與「系統А」配套的遠程預警雷達由兩位院士明茨和貝格(А.И.Берг)合作開發,中央計算站由列別捷夫(С.А.Лебедев)設計,數據傳輸系統由利普斯曼(Ф.П.Липсман)研製,反導導彈發射裝置的設計則交給第34中央設計局(ЦКБ-34)的伊萬諾夫(И.И.Иванов)完成。

「系統А」試驗型反導系統採用的是由格魯申(П.Д.Грушин)領導的第2試驗設計局(ОКБ-2,後來的「火炬」機械製造設計局)研製的В-1000導彈,導彈總設計師起初為格林什蓬(С.Г.Гриншпун),1958年以後由葉爾莫連科(В.А.Ермоленко)接任。В-1000反導攔截彈全長15米,為兩級設計。第一級為當時世界上推力最大的ПРД-33型固體燃料火箭發動機(推力為200噸),長5米,工作3.2~4.5秒後分離,可將導彈迅速加速到630米/秒;第二級是伊薩耶夫(А.М.Исаев)研製的С2.746型液體燃料火箭發動機,推進劑組分包括ТГ-02型「通卡液體火箭燃料」(二甲苯胺和三乙胺的混合劑)和АИ-20И型氧化劑(20%的四氧化二氮與濃硝酸的混合溶液),發動機推力可調(3000~10500公斤),導彈最大速度1500米/秒,平均速度1000米/秒,飛行末端最大機動過載2.5~3個G。

В-1000反導導彈裝有重500公斤的常規高爆戰鬥部,毀傷半徑為75米,可用於攔截高度在25公里以下的目標。此外,第1011科學研究所(НИИ-1011)還在1959年為В-1000導彈專門研製了А-10型核戰鬥部,1961年又推出了計劃安裝Р2ТА型和Г2ТА型核彈頭的方案,但都沒有得以應用。В-1000導彈的生產被安排在位於多爾戈普魯德內的第464工廠,1959年秋季開始進行批量製造,共計生產了約100枚,部署在薩雷-沙甘試驗場的專門技術陣地(7號場地)上。

В-1000反導導彈與СМ-71П型導彈發射裝置

1961年3月4日,世界上首次導彈攔截試驗獲得成功。В-1000反導導彈成功摧毀了從卡普斯京亞爾靶場發射的一枚蘇聯第一代戰略導彈Р-12(8К63,北約代號SS-4「涼鞋」/ Sandal),並以破片殺傷的方式準確摧毀了該導彈的彈頭。在接下來的實彈試驗中,「系統А」又相繼成功攔截了Р-5和Р-12彈道導彈,充分證明瞭反導系統攔截彈道導彈的可行性。

В-1000反導導彈攔截Р-12彈道導彈的連續照片

А-35和А-35М:第一代莫斯科防區反導系統

隨著「系統А」研發試驗工作的順利進行,基蘇尼科以及他所領導的第30試驗設計局從1958年4月8日開始受命研製第一種真正用於首都莫斯科的實用型導彈防禦系統,並選定第108科學研究所研製的新一代「多瑙河-3」型(Дунай-3,北約代號「狗窩」/ Dog House)作為系統中的彈道導彈遠程探測雷達,用於反導系統的А-350Ж(5В61)型反導攔截彈繼續由第2試驗設計局負責研製。1959年12月10日,基於三點測距法的第一代莫斯科防區導彈防禦系統А-35系統的初步方案獲得通過。

А-35系統被北約稱為ABM-1「橡皮套鞋」(Galosh),設計用於在莫斯科防區對來自任何方向上的6~8枚彈頭進行同時攔截,主要針對的是單彈頭的中遠程彈道導彈目標。整個系統中包括1部「多瑙河-3」遠程預警雷達、1個指揮-計算中心、多部作戰雷達和多個導彈發射陣地。這些相距上百公里的設備都建設在莫斯科周圍,並通過環形或射線形5Ц53型數據傳輸系統與通信網路聯繫起來,形成統一的作戰迴路。

表現「橡皮套鞋」導彈防禦系統發射反導攔截彈的西方藝術畫

А-350Ж導彈是一種大當量高空反彈道導彈攔截彈,採用兩級結構,全長19.8米,最大彈徑2.57米,最大發射質量33噸。А-350Ж反導攔截彈採用百萬噸級TNT當量的核戰鬥部(重700公斤),對目標彈頭的破壞半徑提高到200米。當時為了檢驗爆炸產生的電磁輻射對導彈防禦系統雷達探測和目標引導設備的影響,薩雷-沙甘靶場還專門在1961年10月27日進行了代號為「К行動」的系列試驗,將核彈頭分別在300公里、150公里高度引爆。1965年12月24日,А-350Ж導彈在薩雷-沙甘靶場完成了首次未攜帶戰鬥部的全狀態發射。

體積驚人的А-350Ж反導攔截彈

А-350Ж導彈使用明斯克汽車製造廠出產的МАЗ-537型越野運輸卡車為儲運底盤,在抵達發射陣地後將5П81型儲運發射筒安裝在傾斜發射架上。導彈在發射時以60°或78°的高仰角進行發射,平均飛行速度10馬赫,作戰距離130~400公里,作戰高度50~400公里。由於在距離地面60公里以上的高空,反導攔截彈會被等離子云所包裹,從而阻礙對無線電波的接收。因此,在這一高度上自導頭的效能會大幅度下降,只能通過地面發射的高功率窄束無線電波對攔截彈進行制導,戰鬥部引爆指令會在地面生成然後向彈上發送。

А-350Ж導彈使用明斯克汽車製造廠出產的МАЗ-537型越野運輸卡車為儲運底盤

1961年6月3日,蘇共中央和蘇聯部長會議通過決議,開始批量生產А-35系統。次年開始反導系統選址和基礎設施的建設,1965年開始在完工的發射陣地上安裝設備。1970年6月4日,А-35系統的靶場試驗型號「阿爾丹河」(Алдан)在薩雷-沙甘試驗場完成首次國家試驗,隨後計劃在莫斯科建設18個發射系統(共144枚反導攔截彈)。到1972年,4個環繞莫斯科佈置的導彈發射場地建成,共部署了64枚導彈。

А-35系統所使用的А-350Ж導彈在對抗單枚來襲彈頭時還有一定效果,對一個洲際彈道導彈彈頭目標的毀傷概率為93%。但當時的洲際彈道導彈已經能夠攜帶多彈頭以及一定量的輕重誘餌和假目標,在面對複雜目標羣時А-350Ж導彈的攔截概率迅速降低。於是基蘇尼科從1970年起,繼續領導他的團隊對А-35系統進行改進,即是А-35М反導系統。在引入了新的А-350Р導彈後,反導攔截的作戰距離提高到500公里。

在當時還沒有相控陣雷達服役的情況下,全系統採用將多個跟蹤雷達聯網,並改進雷達信息處理演算法初步解決了應對多彈頭目標的能力。此外,А-35М反導系統還增加了新的「多瑙河-3М」(Дунай-3М,北約代號「狗窩」/ Dog House)和「多瑙河-3У」(Дунай-3У,北約代號「貓窩」/ Cat House)遠程探測雷達,擴大了雷達搜索區以保證對全莫斯科的防禦。1977年10月21日,А-35М系統的國家試驗結束,同年12月28日正式服役。

配套A-35M反導系統的「多瑙河-3У」型遠程探測雷達

反彈道導彈條約

70年代前後,隨著美蘇雙方的進攻性戰略武器在數量上已經處於均勢狀態,而且在考慮到雙方已經開始建設彈道導彈防禦系統,任何一方在戰略核力量上都沒有絕對的優勢。因此,美國兩國從核戰爭對全人類有毀滅性後果的前提出發,開始了有關限制反彈道導彈系統(導彈防禦系統)的長期談判。1972年5月26日美國總統尼克松訪問莫斯科期間,同蘇聯領導人勃列日涅夫簽署了《限制反彈道導彈系統條約》(簡稱《反彈道導彈條約》)。

根據該條約的規定,雙方將不得部署大規模反導系統,每方只允許在兩個單獨的區域內部署反導系統,一個是在以各自的首都為中心,半徑150公里區域內部署不超過100枚反導導彈和6部反導雷達;另一個是在半徑150公里的設有洲際彈道導彈地下發射井區域內部署不超過100枚反導導彈、4部反導雷達和18部小型反導雷達。

隨後根據美蘇兩國在1974年6月27日至7月3日期間簽署的補充協定,蘇聯僅選擇保留首都莫斯科的導彈防禦系統部署區,而美國則選擇在位於格蘭特-福克斯的「民兵-3」洲際彈道導彈發射基地部署「衛兵」反導系統。不過,《反彈道導彈條約》對試驗和研究用的反導系統及其組成部分不作限制,蘇聯設在哈薩克的薩雷-沙甘反導系統試驗場也得以繼續運作下去。

А-135:第二代莫斯科防區反導系統

為了統一蘇聯國內導彈太空防禦領域的設備研發和生產與計劃經費的投入和使用,蘇聯在1970年1月17日組建了隸屬於無線電工業部的「三角旗」中央科研生產聯合公司(ЦНПО ?Вымпел?)。次年6月10日,根據蘇聯部長會議通過的第376-119號決議,由「三角旗」中央科研生產聯合公司負責研製新一代戰略反導防禦系統А-135「阿穆爾河」(Амур)系統。

雖然莫斯科防區彈道導彈防禦系統已經發展到了第二代,但А-135系統實際上依然只具備抗擊數量有限的小規模彈道導彈目標。因為隨著《反彈道導彈條約》在1972年的簽署,該系統對敵方進攻性戰略導彈、軌道飛行器和高超音速導彈核武器的戰略防禦能力被限制在了最低限度,但卻極大地提高了假想敵實施核報復的門坎,在平時也能夠利用其一系列高精度的探測設備提供空間目標飛行器的信息數據。

А-135反導系統的構成與А-35/А-35М類似,包括指揮-計算站、作戰雷達、地下發射陣地、反導導彈、遠程探測雷達和數據傳輸通信系統。與第一代反導系統相比,蘇聯第二代反導系統的最大改進是採用了高低兩層攔截和地下固定發射井發射,提高了對目標的攔截概率和導彈的生存能力。其中高層攔截採用51Т6型攔截彈(北約代號SH-11「戈爾貢」/ Gorgon),長19.8米,直徑2.57米,彈重33噸,最小射程130公里,作戰高度70~670公里;低層攔截採用53Т6型攔截彈(北約代號SH-08「瞪羚」/ Gazelle),長10米,直徑1米,重10噸,最大射程60公里,射高5~30公里。

51Т6型攔截彈與53T6型攔截彈模型對比

由於有《反彈道導彈條約》的規定,А-135反導系統共部署了100枚攔截彈,其中51Т6型遠程攔截彈36枚,53Т6型近程攔截彈64枚。外大氣層高層攔截彈51Т6為前一代產品А-350Р導彈的改型,也一樣為兩級設計,第一級為固體火箭發動機,第二級為液體火箭發動機,可在真空和失重環境下再次點火。導彈採用百萬噸級當量的核戰鬥部,彈上的彈載計算設備採用了抗核防護措施,可根據地面導引系統的指令在飛行過程中重新選定目標。53Т6型攔截彈無任何氣動面,採用燃氣舵控制,戰鬥部當量1萬噸,大氣層內最大飛行速度超過10馬赫,最大縱向過載210個G,橫向過載90個G。

51Т6遠程反導攔截彈

А-135反導系統的作戰雷達換用了最新的5Н20「頓河-2Н」型(Дон-2Н,北約代號「藥盒」/ Pill Box)單脈衝釐米波有源多功能相控陣雷達,使雷達具有多個制導通道和多目標接戰能力,減少了系統的雷達配置數量。該雷達由蘇聯科學院下屬無線電技術研究所負責研製,用於搜索和跟蹤彈道導彈目標並把攔截彈引向目標,可同時跟蹤120個目標,並制導20枚近程攔截彈和16枚遠程攔截彈,是А-135系統的核心組成部分。

「頓河-2Н」型多功能作戰雷達的外形是一個截錐金字塔形,1987年建成,位於莫斯科北部的普希金

1989年,А-135系統開始接受國家試驗,同年12月4日完成。次年12月,А-135反導防禦系統投入聯合試驗,與此同時第一代莫斯科防區反導防禦系統А-35М退出現役。但在蘇聯解體時,А-135系統尚未具備全部作戰能力。一直到1995年12月1日,俄防空軍司令部才命令А-135系統投入戰備執勤,1996年正式進入服役。

53Т6反導攔截彈點火升空

1997年,А-135系統隨防空軍導彈太空防禦兵併入升級為軍種的戰略火箭軍。但此時,國際形勢已經發生了巨大變化,А-135系統顯然已不能適應當前的安全需求,加之該系統昂貴的運行費用,核彈頭潛在的危險性及其效能的不斷退化,採用核裝葯的51Т6遠程攔截彈很快被封存停止使用。1999年後,53Т6近程攔截彈的核戰鬥部也被拆除,改裝為常規定向戰鬥部。

А-235系統:俄現役戰略反導中堅

早在1978年6月7日,蘇聯部長會議就頒布了第585-119號決議,要求在А-135反導系統的基礎上發展第三代戰略反導防禦系統。到1986年,由巴西斯托夫(А.Г.Басистов)領導的「三角旗」中央科研生產聯合公司開始在維諾格拉多夫(Б.П.Виноградов)總設計師的主持下展開А-235反導系統的設計工作。1991年1月31日,А-235系統的第406/1591號國家立項合同正式簽訂,試驗設計工作代號為「飛機-М」(Самолет-М),當時計劃於2015年完成。

按照最初的設計方案,А-235系統將是一種三層反導攔截系統,外層攔截彈為改進自51Т6的遠程攔截彈即「努多利河」導彈構成,可摧毀1500公里高、800公里遠的目標;而第二層則由58Р6導彈構成,攔截高度為1000公里以內、距離120公里以內的目標;最內一層則由改進型的53Т6或是由其發展而成的45Т6構成,用於攔截高度350公里以內、距離40~50公里以內的目標。根據一些專家們的觀點,擔負第一層攔截任務的導彈將會重新裝備核戰鬥部。

А-235系統將繼續使用А-135系統的「頓河-2М」雷達,但對所用的電腦設備進行了全面升級,同時用多軸發射車攜帶的雙聯裝發射系統取代了原本的地下發射井。隨著制導和通信技術的發展,反導攔截彈可選擇配備常規動能戰鬥部或是核戰鬥部,且攔截精度可達到數釐米。不過,А-235系統的研製並不順利,自2014年至今共4次試射成敗參半,在2015年11月18日和今年5月25日進行的後兩次試射成功。

據信是A-235反導系統試射的電視畫面

蘇/俄反導系統的研製對中國的啟示

蘇/俄的反導防禦系統從一種新生事物,發展為進入實戰部署階段並不斷更新換代,走過了不少的彎路,其科研工作者在研發過程中碰到的困難和複雜性遠遠超過常人的想像,他們只能依靠自身的力量在探索中積累經驗,在摸索中找到前進的道路。但現在中國完全可以借這次演習從俄學習到操作反導系統的現成經驗,甚至進行更深層次的技術交流與合作。

從蘇聯/俄羅斯半個多世紀的歷史經驗教訓來看,反導防禦系統的研製耗資巨大,研製和建設週期長,對全域空情掌握和早期預警能力要求高,且其發展極易受到國內外政治環境的影響和相關軍備控制條約的限制。反導防禦系統的發展離不開國家充足的資金投入和廣大科研生產企業的密切合作,這是反導系統得以正常發展的物質和技術基礎。因此,國家需要保持長期的投入,整合國內科研資源,並從綜合國力、戰略安全和持續發展穩定的高度來研究和考慮這一問題。

參考資料:

Кисунько Г.В. ?Секретная зона: Исповедь генерального конструктора?, Современник, 1996 г.

Белоус В.С (и др.). ?Щит России : Системь Противоракетеной Обороны?, Москва, МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2009 г.

Толкачев А.А. ?Технологии радиолокации. К 50-летию ОАО Радиофизика?, Москва, Вече, 2010 г.

中國人民解放軍第二炮兵,《蘇聯戰略火箭軍》,北京,解放軍出版社,1985年。

《俄羅斯武器裝備概覽》第6卷:軍事航天力量卷,北京,1999年。

蔣為民,《俄羅斯防空體系建設研究》,國防大學出版社,2002年。

北京航天情報與信息研究所,《世界防空反導導彈手冊》,北京,中國宇航出版社,2010年。

董露,《A-235:俄未來戰略反導中堅》,北京,《艦船知識》,2013年第4期。

李贇,《天軍突起——俄羅斯航天兵揭祕》,北京,解放軍出版社,2015年。

吳榮華,《蘇俄戰略火箭軍全史》,北京,長安出版社,2016年。

推薦閱讀:

相關文章