美国反导技术发展迎来里程碑:洛马公司下一代反导拦截器试验成功

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美国反导技术发展迎来里程碑:洛马公司下一代反导拦截器试
验成功
随着俄罗斯等国高超声速导弹和新一代洲际弹道导弹技术的发展,美国现役的反导系统承受着很大的压力,但美国人面对挑战并不是无所作为,他们正在积极研制所谓的下一代反导拦截器项目the Next Generation Interceptor (NGI)作为回应。

2022年8月12日,下一代反导拦截器项目NGI迎来了了一个重要的里程碑时刻,在一次试验中,洛克希德马丁公司的工程师们成功测试了NGI的无线电通信子系统,这使得NGI的早期原型测试向前迈出了一大步。

何为下一代反导拦截器NGI?美国陆基中段反导系统最初源自上世纪里根时代著名的“星球大战计划”,而后演变为国家导弹防御系统(NMD),2002年为了和其他的导弹防御计划有所区分而再次改为现名。

它是通过设在美国大陆的地面反导系统发射反导导弹,然后利用装在弹头里的拦截器,通过高速碰撞的动能摧毁来袭的洲际弹道导弹。

这个系统是美国战略导弹防御体系的重要组成部分,而负责最终撞毁来袭导弹的拦截器则是重中之重。

早在2004年7月22日,由波音综合国防系统集团作为主承包商所开发的这套系统的第一个发射设施,就在位于美国阿拉斯加州的格里利堡开始部署。

同年已经在格里利堡和位于加州的范登堡空军基地部署了10个发射设施,使得该系统具备了初始防御能力。

但在其后的漫长测试过程中,这套系统的拦截成功率始终无法令美军满意。

根据一项统计,从1999年直到2014年6月的一次成功的拦截测试,美国陆基中段反导系统共进行了18次模拟拦截测试,10次成功;自2002年到2014年的10次中成功5次,自2008年到2014年的5次中只有2次成功。

而2014年6月的这次成功测试,是该系统历时5年半以来的首次成功。

这种状况显然无法达到有效防御的目的。

因此美国导弹防御局决定对测试中屡出问题的拦截器进行重新设计。

但是这个过程后来却演变成一场严重的失败——由于技术路线的问题,由雷神技术公司担纲的开发工作极不顺利,项目进度不断延误,成本也出现了严重的超支。

五角大楼不得不在2019年5月对该项目进
行“战略暂停”,随后在8月彻底取消了这个项目。

此时在开发工作上已经花费了12.1亿美元,比原计划多出3.4亿美元,超支将近40%,同时开发进度也已经拖延了4年之久。

这个被认为最终失败的第一代反导拦截器,就是我们熟知的大气层外杀伤器the Exoatmospheric Kill Vehicle。

美国导弹防御局打算重起炉灶,开发一种全新的“下一代拦截器”(NGI),以彻底改进陆基中段反导系统的效率和实用性。

这一次,他们将选择两个相互竞争的方案进行角逐。

2020年4月24日,美国导弹防御局发布了该项目的招标书。

2021年3月23日,美国国防部宣布由洛克希德-马丁公司和诺斯罗普-格鲁曼公司的团队参与到这个持续到2022财年最高价值达到16亿美元的项目竞争中。

而陆基中段反导系统最初的承包商波音公司则意外地被被排除在该项目之外。

NGI的技术细节关于NGI的设计细节,无论是洛马公司团队还是雷神/诺格公司联合团队都并未透露,但美国导弹防御局在2021年9月12日的时候,用第一代的EKV拦截器做了一次下一代反导拦截器的技术预演,从中可以窥见一些端倪。

导弹防御局将新一代反导拦截器技术命名为“可选择2/3级火箭的反导拦截器”,这个概念术语是什么意思呢?第一代的EKV,由助推器发射到大气层外轨道之后,就采用姿轨控制系统去接近和碰撞采用抛物线飞行的弹道导弹。

然而,以十几二十马赫高速飞行的洲际弹道导弹是非常快的,留给EKV的拦截碰撞窗口是非常非常小的,如果洲际弹道导弹还能有变轨突防的技术,那么EKV在理论上对其就完全无能为力了。

而“可选择2/3级火箭的反导拦截器”则不同,它在美军中首次采用三级火箭助推的方式,但在实战中不一定第三级火箭就必须点火,而是通过跟踪传感器和计算机的计算,来判断是点燃第三级,还是只点燃第二级火箭就去寻找拦截目标,2/3级可选的方式,相当于变相增加了拦截洲际导弹的窗口时间和机会,这大大增加了杀伤车辆的杀伤概率,它可以更紧密地跟随目标导弹,而不是仅仅去跟踪其投射的抛物线轨迹。

美国人认为,假如NGI投入使用,必将大大增加对目前俄罗斯等国现役洲际弹道导弹的拦截机会。

研制进度目前,NGI仍处于原型测试开发阶段,有洛马公司和诺格公司/雷神公司两个团队的不同方案进行竞争,当决出胜负之后,胜者则将进入型号研制阶段,最终于最早2028年制造和部署,以取代目前部署在阿拉斯加的40枚第一代反导拦截弹系统。

目前,洛马公司仅仅是在其位于加利福尼亚州桑尼维尔的洛马工厂中完成了无线电通信子系统的测试,这表明洛马公司团队的NGI项目进度目前正处于分系统试验测试阶段,距离整机测试尚有明显距离。

当然,通信系统的测试非常重要,因为它提供了飞行中的态势感知,使拦截器的元件能够有效地应对复杂的威胁。

有了这套关键的子系统,下一代拦截器才能够更加紧密地跟踪被拦截目标导弹。

在试验中,洛马公司证明拦截器的通信系统可以在飞行过程中可能遇到的恶劣和敌对环境中运行。

洛克希德·马丁公司的 NGI 计划是数字化的,在设计和开发阶段授予合同之前使用全数字化工具。

通过敏捷开发,NGI 团队能够通过专注于开发、安全和运营 (DevSecOps) 的方法快速创建和原型化通信能力,从而及早降低风险。

NGI 团队与德克萨斯州奥斯汀的小型企业X-Microwave (一家 Quantic 公司)结合使用快速原型设计,在数周而不是数月内为软件定义无线电开发提供硬件平台,从而实现更快的设计演进和迭代。

根据洛马公司最新公布,他们认为其制造的第一枚
NGI拦截器,最早能在2027财年交付。

NGI能否不步EKV的后尘,最终获得成功,实在是不好说。

我们不妨拭目以待。

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