防空反导系统的绝杀方式演进史（二）：定向破片杀伤

制作:中国科普

作者:岳江峰

策划:宋雅娟

监督人:光明网络科普部

从20世纪40年代末到50年代初，美国和苏联在从德国缴获的V-2导弹的基础上发展了自己的战术弹道导弹(一般指射程小于3000公里的弹道导弹)。顾名思义，弹道导弹是在空气阻力和地球引力的作用下，在导弹发射和助推发动机关闭后，相对固定的抛物线飞行，所以它的弹道很容易预测。理论上，弹道导弹似乎比“不稳定”的飞机更容易拦截。然而，事实并非如此。弹道导弹实际上比飞机更难拦截。

为什么弹道导弹比飞机更难拦截？

与飞机相比，弹道导弹在突破防空体系方面具有明显优势:如雷达反射截面积小，防空预警探测系统难以及时发现和跟踪，导致作战反应时间不足；弹头体积小，相当坚固，所以普通防空导弹很难击中。即使一些碎片击中弹头，也很难形成有效的杀伤。此外，拦截难度主要体现在以下几个方面:

首先，弹道导弹速度很快。只要速度够快，任何拦截武器都会成为装饰品。这就是古人所总结的“天下武艺只快不坏”。弹道导弹比飞机快得多，尤其是洲际弹道导弹，最快速度可达20马赫或更高，比普通超音速飞机(一般为3马赫)快近10倍，防空系统没有时间拦截它们。

第二，弹道导弹飞得很高。大多数时候，这种导弹在100多公里的高度飞行在大气层之外，尤其是洲际弹道导弹，它可以在1000多公里的高度飞行。传统防空导弹的发射高度一般在几十公里以内，这显然是无法达到的。

第三，导弹的弹道可能不是固定的。只有早期弹道导弹的飞行轨迹是固定的。现在更先进的弹道导弹被设计成“不稳定的”，以防止被反导弹系统拦截。高速多变的弹道使得拦截弹道导弹更加困难。

第四，导弹将配备突防措施。通常，弹道导弹伴随着一些特别设计的突防措施，例如在弹头上安装诱饵，以达到伪造事实的目的。多枚制导弹头的发展和饱和攻击的实施已经使拦截系统不堪重负。这些措施可以进一步降低拦截的概率。

结合上述因素，弹道导弹在现代攻防作战中比飞机更难拦截，长期以来被认为是一种“子弹打子弹”的小概率游戏。随着反导技术的不断发展，真正的导弹拦截只是在海湾战争后才开始出现在实战中。

传统破片战斗部在反导防御中的局限性是什么？

20世纪50年代服役的大多数防空导弹弹头使用传统的破片弹头，主要分为天然碎片和预制碎片。所谓“天然碎片”是指在爆炸产物的作用下，弹头外壳爆炸形成的碎片。外壳既是一个容器，又是一个杀戮元素。这种弹头材料利用率高，壳体厚，破片初速高，但尺寸不均匀，形状不规则，在空中飞行时速度衰减快。

预制破片战斗部结构示意图(网络图)

所谓的“预制破片”是指预先加工形成的破片，嵌在壳体内，粘在炸药周围。炸药的爆炸爆发出巨大的能量，抛出碎片并高速飞行摧毁目标。预制碎片的形状包括球形、离散杆形、瓦形等，碎片的大小和形状是规则的。由于爆炸能量不用于分裂成碎片，能量利用率高，破碎效果好。

面对战术弹道导弹等攻击，传统的碎片式防空导弹显示出不可忽视的局限性。由于战术弹道导弹的高速性，弹头非常坚硬，破片弹头自身的杀伤动能和制导控制精度不能满足有效摧毁其弹头的要求，因此必须提高破片质量才能获得理想的杀伤效果。

结果，防空导弹将变得相当庞大，影响它们的飞行性能。拦截导弹在拦截空域、速度和机动性方面受到限制，其应用很少，无法达到预期的反导效果。由于射程和速度有限，这种防空导弹很难满足拦截远程弹道导弹的要求。一般来说，它只能在大气层的低空防御来袭导弹。

此外，碎片只能部分销毁弹头，很难完全销毁弹头，特别是含有核、生物和化学材料的大规模毁灭性弹头。

为什么定向破片弹头比传统破片弹头“牛”？

定向破片战斗部是一种控制其杀伤介质在弹体径向和周向高度集中散射的战斗部，从而增加目标方向的破片分布密度，对目标发挥最大杀伤效果。包括偏心起爆式、可变式、机械转向式、破片芯式、动能杆式等多种形式的定向战斗部，可以提高能量利用率，增强杀伤效果，降低质量。

目标破片战斗部拦截攻击弹道导弹示意图(网络图像)

国外已有几个主动防空反导拦截器系列装备了定向战斗部。例如，俄罗斯的S-300伏和S-400系列都使用定向弹头进行防空和反导。S-300V系统使用预制破片定向杀伤弹头，总质量为150千克。为了使它能够同时对付战术弹道导弹和飞机，使用了大碎片和小碎片。

大碎片被用来对付战术弹道导弹。通过定向散射，提高了破片的散射密度和战斗部的威力半径。为了弥补脱靶量小时定向起爆定向的不准确性，在大碎片定向的其他定向上增加了小碎片，这样在脱靶量小时每个定向都有杀伤效果。

俄罗斯陆军现役最先进的S-400地对空导弹系统(网络图片)

S-400系统使用一种新型无线电引信和一种多点起爆定向弹头。根据目标类型和弹丸与目标的相遇情况，可以控制弹头达到三种起爆状态。同时，单个碎片的质量不断增加。在弹头重量没有明显增加的情况下，杀伤威力比S-300 V增加了5倍

焦点:

定向破片战斗部集中破片能量，向弹道目标方向散射。与传统破片杀伤相比，该战斗部能提高能量利用率，增强杀伤效果，降低战斗部质量。以俄罗斯为典型代表，其先进的防空反导系统一直坚持使用定向破片杀伤弹头。