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澎湃防务

高边疆之谋⑪|美加紧反航母战力建设,海洋监视卫星重获重视

澎湃新闻特约撰稿 陈曦

2018-07-10 09:28  来源:澎湃新闻

“环太平洋-2018”军演正在如火如荼地进行中。除却其庞大的参演兵力,根据美国海军官网发布的公告,本届环太军演演习科目包括战机实射LRASM新型远程反舰导弹等实战色彩很强的科目。该导弹是美国在增程型“贾斯姆”防区外空地导弹基础上研制的反舰导弹,射程据称超过600千米,主要用于打击航空母舰、两栖攻击舰和巡洋舰等大型战舰。
其实,反舰导弹在冷战结束后很长一段时期内,都不是美国海军的优先发展事项。但是2015年,美国海军提出“分布式杀伤”的新理念后,便开始重新重视反舰能力的发展。除了LRASM反舰导弹,美国还在“战术战斧”巡航导弹基础上研制了射程超过1000千米的反舰导弹,用于装备潜艇和水面战舰。军事专家分析认为,这些超远程反舰导弹是美国版“航母杀手”,体现了美国对反航母战力建设的重视。
LRASM导弹模拟攻击图
不过,要想打航母,首先要先看到航母。这个道理中俄等国明白,美国同样清楚。远程反舰导弹只是反航母体系的一部分,如何在汪洋大海中找到航母并持续跟踪,这是进行反航母作战的第一步,而“站得高、看得远”的卫星自然被太空力量十分强大的美国纳入反航母体系。
应运而生的“白云”
冷战中后期,由于苏联开始发展远洋导弹核海军,开始“走向大洋”,美国有针对性地加强了海军舰队制海作战能力建设。除保证战略核力量使用外,将“争夺制海权”重新作为首要战略目标,而不再是冷战早期的“远洋护航作战”。争夺制海权的首要保证,是海洋侦察-监视体系,以及相应的目标指示系统。冷战时期,这一庞大系统的主干为航空侦察-监视体系,其次为水下侦察-监视体系及其他平台体系。美苏双方及其他一些北约、华约国家,都部署了大量巡逻机、潜艇(尤其是核潜艇)、水面舰只、岸基雷达和无线电监听测向站等等。这些体系是20世纪早期的巡洋舰支队和海岸了望体系的延伸与替代品,效能则提升到了时代所要求的水平上,成为主要侦察-监视手段。
但是,不断发展的技战术对抗态势,决定了新体系和手段的必要性。航空侦察-监视平台,不管是P-3、图-142、伊尔-38、 E-2、图-95PЦ等航空侦察监视平台,其出动能力和运作效果,无一例外会受到气象条件的严重影响;而潜艇与水面舰艇,则受到水文和地理条件的严重影响。这些影响往往使得手段完全失效,因为平台必须首先出动才能遂行任务,而这一点经常无法得到保证。另外,大规模战争中激烈的对抗态势,决定了这些平台很容易遭到损失。
那么,什么样的侦察-监视平台,可以在任何情况下处于可用状态?什么样的侦察-监视平台,可以基本脱离陆海空等常规威胁?答案只有一个,就是天基平台。于是,美苏两国最终发展了一系列海洋监视卫星,并最终构成完整的天基海洋侦察-监视平台体系,这是技术进步和两极对抗越发激烈的必然。其中,美国海军发展了海洋监视系统(NOSS) ,又称“白云”(White Cloud) 计划。该计划于20 世纪60 年代末启动,直至1995 年发射了最后一组卫星,历时近30年,而最终为“天基广域监视系统”(SBWASS) 所取代。
美国“白云”海洋监视卫星
冷战时代的“白云”卫星系统
冷战时期的“白云”卫星系统还有其他名称,包括“一流奇才”(Classic Wizard) 和“命运三女神”(Parcae) 。后者能更形象地反映该系统各卫星的使命和工作原理。大部分“白云”卫星系统都以1颗母卫星和3颗子卫星(SSU) 构成星座,通过特定链接方式连接,保持编队方式飞行。在使用被动技侦手段时,各星座的子卫星在空间成直角三角形排列。在雷达侦察过程中,各卫星分别截获对方雷达波,并根据雷达波到达各卫星的时间差和雷达波本身辐射特征,利用“三角法”进行测距定向,标定敌舰队方位、航向和航速;然后再根据雷达波辐射特征库识别雷达类型,最终明确平台类别。“白云”卫星系统主被动电子侦察齐全,可以对雷达、无线电通讯实施全面技术侦察和观测。“白云”系统共发展了试验型、第一代、第一代改进型和新一代等卫星系列。
试验型“白云”系统从1971年12月开始发射,其发射方式为“一箭四星”,堪称当时的最先进水平。其主要目的,只是试验和验证“白云”系统的可行性和基本效能,其担负的战斗勤务任务是比较有限的。
第一代“白云”系统包括3组卫星,分别于1976年4月30日、1977 年12月8日和1980年3月3日发射。所有卫星均重600 千克,被送入1092 ×1125 千米高度、倾角63. 5°的轨道;3颗子卫星以三角构型绕主卫星运行,彼此间隔50~240 千米。这一代卫星的运行寿命约3~5 年,实际使用效能明显强于试验型,成为海洋普查和详查/定位体系的有力构成部分。凭借这一系统,美国获得了不次于苏联海军的空间天基海洋侦察-监视体系。在实施第一代“白云”系统试运行的同时,美国还研制“飞弓”雷达型海洋监视卫星,于1981年开始执行“海军海洋遥感卫星(NROSS )”计划, 试图使用一种重量更重、倾角更大的卫星,以同时兼顾国防和民用需要。但由于技术上的风险和成本过高,“飞弓”项目于1986年实际下马,其技术成果被转用于后续“白云”系统。
第一代改进型“白云”系统包括7组卫星,主要在有限改进卫星技术基础上,对之前到寿卫星实施替换。所有星座母星重达450千克,子星各重45千克。其中,前5组分别于1983年2月9日、1983年6月10日、1984年2月5日、1986年2月9日和1987年5月15日发射升空。星上稳定与数据转发系统,比试验性的第一代更加完善。第1组卫星被送入1063 ×1186千米高度、63. 4°倾角的轨道,包括4 颗用于海洋监视任务的箱形结构子卫星,编号SS-A到SS-D。第2组包括3 颗编号为GB-1 到GB-3的子卫星;第3组包括3颗编号为JD-1到JD- 3 的子卫星,轨道基本相同;而第4组和第5组则进入1050 ×1170千米、63. 4°倾角轨道。在冷战结束前夕,美国又发射“白云-9”和“白云-10”两个星座,分别发射于1988年9月5日和1989年9月6日。
冷战结束前后,美国继续对“白云”系统进行补充和发展,又至少发展了3组新型海洋监视卫星星座,其中前2组发射成功。新一代“白云”卫星由“大力神- 4”火箭发射,因此卫星本身质量和体积可进一步放大,其母星重量加大到7吨之多;而其间距也比之前几代卫星加大,达到30~110 千米的水平。1990 年6月7-8日实施了新一代卫星系统的第一次发射。其实这次发射,是对即将到来的海湾战争作的临战准备。其代号“命运三女神- 11”,卫星编号USA-59到USA-62;其中三颗子卫星经变轨后进入高1116 千米、倾角63. 4°的轨道。1991年11 月7-8 日“白云”系统又进行了第2次发射,代号“命运三女神- 12”卫星星座,实际部署了USA - 72、USA - 74、USA - 76 和USA - 77这四颗卫星而1993 年8月2日还进行了第三次发射,但发射失败。
80年代用于发射白云卫星的“大力神”运载火箭
新一代“白云”系统采用了新的设计基线,其中定位基线长度缩短了约1/2;除传统技术侦察手段外,还携带了光电(红外)成像传感器,使卫星可探测到核潜艇反应堆排出的冷却水余温,以跟踪水下目标。其星载数据链工作频率调整到1427~1434MHz,这种改进大大降低对射电望远镜干扰。卫星系统监视的范围更大,达到7000 平方公里范围,在一定条件下还可在108分钟后重返监视目标。由4组卫星组成的系统,可对地球上40~60°纬度的任何海洋区域,每天监视30次以上。
美国海军在世界范围内布设了地面接收站,以充分支持整个卫星系统的组网控制需要。负责信号接收和处理的地面站分别设在美国马里兰州的布洛索姆角、缅因州的温特港,英国苏格兰的埃德塞尔,以及关岛、迪戈加西亚岛、阿达克岛等地。此外,自上世纪90年代开始,还将接收处理站安装在军舰上,甚至包括水下的核潜艇。系统的操控由海军航天司令部负责,侦察信号的处理则由海军设在马里兰州休特兰的主情报中心及其设在西班牙、英国、日本和夏威夷的地区情报中心负责。
后冷战时期“联合天基广域监视”系统
进入新世纪,海军原计划采用“海军天基广域监视系统”(SBWASS- Navy) 和“空军与陆军天基广域监视系统”( SB2WASS - Air Army)两套系统,以分别适应各自侦察和监视需要。其中的“海军天基广域监视系统”(SBWASS - Navy) 计划,用来接替“白云”系统。“海军天基广域监视系统”是红外成像侦察卫星系统,而不同于“白云”系统的无线电信号侦察方式。它同时针对水面舰艇和潜艇目标,通过星载高灵敏度红外光学CCD 相机获取目标的红外图像,经处理后判明对方的位置、方向与速度。该计划于80年代末启动,但只发射了一组试验性质的卫星。后来,“海军天基广域监视系统”(SBWASS - Navy)与“空军陆军天基广域监视系统”(SBWASS - Air Army)合并,成为“联合天基广域监视系统”(SBWASS - Consolidated) 计划,以兼顾四大军种的统一需求。
“联合天基广域监视系统”卫星采用双星组网方式工作,其轨道倾角63.4度,最大轨道高度约1000千米;其同时集成了高灵敏度的CCD红外相机、大型扫描雷达和无线电技术侦察设备,具备全天候的全球监视能力,以及高分辨率成像识别能力。卫星系统可针对水面舰船、水下潜艇、飞行器和地面车辆进行侦察和监视,功能非常多样。卫星系统分别于2001年9月8日、2003年12月2日、2005年2月3日、2007年6月15日和2011年4月15日,共发射了5组10颗卫星。
美国依靠无人机、海洋监视卫星、有人机、水面舰艇等,建立了一个覆盖全球的海洋监视体系。
未来美国继续强化天基海洋侦察监视体系的趋势非常明确。2017年年底美国联邦政府发布的《国家安全战略报告》、2018年1月19日美国国防部发布的新一版《美国国防战略》、2018年1月30日晚特朗普总统发布的《国情咨文》、2月3日美国防部发布新版《核态势评估》,均指明美国国家战略由“反恐”全面转变为“应对大国挑战”——实际近期即针对中俄,远期主要对中国。
未来,面对崛起的中国海军的大量新型大中型水面舰艇和核潜艇,以及越来越多的远洋活动,美国海军将从过去致力于建设“褐水海军”、强调在敌近海实施”由海向陆“,逐步退回到在深水大洋和其他海区“争夺制海权”。为此,使用大量LRASM导弹和“战术战斧”等远程反舰武器,以实施“分布式打击”的美国海军与空军打击特遣队,将更加依赖于天基海洋侦察监视体系。由此,安全、稳定、精确、高效的天基海洋侦察监视体系,将成为未来美军建设的重点。
责任编辑:杨一帆 澎湃新闻,未经授权不得转载。新闻报料:4009-20-4009
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