聯參33|美國天軍靠譜麼?兩大主力裝備都是紙老虎!

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不少人認為,特朗普成立的“天軍”部隊只是給目前已有的大量空間作戰部門一個正式的名字,但美國在將太空軍事化由傳統的偵查使命向打擊使命轉變的過程卻並不順利。

前段時間,美國總統特朗普宣佈擬組建天軍。這引發了國內外媒體的廣泛關注。同時,人們對空間武器化、新版星球大戰的擔憂也日益加劇。有人或許會問,傳說中的“上帝之杖”這類天基對地打擊武器,會不會隨著美國天軍的組建而登上戰爭的舞臺呢?X-37B會不會突然把炸彈扔到對方指揮官的頭上?我們的看法是,天基系統在相當長的一段時間裡仍然主要用於支援、保障作戰,類似“上帝之杖”這樣的天基動能對地打擊武器的一些所謂優勢都被極大誇大了,在相當長一段時間裡,這類武器可能不會投入使用。中國更沒有必要在這類武器上投入過多精力。

“上帝之杖”什麼樣?

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無論是在美軍的宣傳,還是好萊塢的電影中,“上帝之杖”的出鏡率都相當高。

美國大眾科學網站2004年的一篇文章是這樣介紹“上帝之杖”的:兩顆衛星作為一套武器系統位於大約數百英里的地球軌道上。其中一顆的用途是瞄準和通信平臺,而另外一個則攜帶大量的鎢制重杆。“之所以要配兩顆衛星,是因為兩個平臺的構型允許該武器通過發射一顆裝有鎢棒的新衛星進行彈藥補給,這樣就不需要替代整個系統。”文章稱,鎢棒最長達到20英尺(約6.1米),直徑1英尺(約30釐米),能在不超過15分鐘的時間內向目標實施轟炸。當地面發送指令後,瞄準用的衛星控制另一顆衛星投放其中一個飛鏢。可制導的鎢棒在熱防護外罩的保護下進入大氣層,以每秒鐘36000英尺的速度——相當於一顆流星的速度飛行。結果是將目標徹底損毀,哪怕目標深埋於地面之下。

不過《大眾科學》並不認為這是一個正在進行的武器打擊系統的研製計劃,而是來自於科幻小說。該文認為這種動能武器的基本概念在上世紀50年代美國蘭德公司設想將重杆裝入洲際彈道導彈頭部時大概就誕生了;而雙衛星概念則是通過科幻作家Jerry Pournelle的一部科幻小說變得廣為人知。

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不知是出於刻意保密還是混淆視聽,似乎連美國自己也不太清楚“上帝之杖”的具體技術指標。

此外,美國空軍2003年11月出版的“美國空軍變革飛行計劃”在其未來天基武器藍圖中引用了“極高速杆束”的概念,美國空軍報告中提到6.1米長,直徑0.3米,打擊速度為10馬赫。在蘭德公司另外一份名為“太空武器,地球戰爭”的報告中,幾乎通篇都在講這種技術的益處。

綜合國內外的報道,我們現在可以大致描繪一下“上帝之杖”的輪廓:它採用雙平臺,一個平臺用於瞄準,另外一個用於攜帶重型鎢棒。鎢棒直徑30釐米,長6.1米。關於其重量,有“數噸”和100公斤之稱,按照直徑30釐米,長6.1米的鎢棒來算,100公斤顯然是太輕了,通過密度和體積計算,大概是9噸左右。這樣,可以想象的是,一個載有10根鎢棒的平臺,重量就會超過百噸,相當於一個大行動空間站。第二是速度,有10馬赫(3450米/秒)和36000英尺/秒鐘(11000米/秒)兩種並存的說法,前者來自於美國空軍相對嚴謹的報告藍圖相對可行,而後者來源則不明。

威力堪比戰術核武器?

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如果經過簡單的能量計算就會發現,現有技術狀態的“上帝之杖”無法達到比肩核武器的巨大威力。

關於“上帝之杖”,一直流傳著這樣一個說法,就是其威力堪比核武器。是這樣嗎?其實高中物理知識就能解決這個問題。

首先我們看看他的速度,因為這決定了其最終的動能。關於“上帝之杖”的打擊速度,有兩種說法:一種是大約10馬赫,也就是3450米/秒;另一種就是大約11000米/秒,接近第二宇宙速度。通常洲際導彈、航天器再入大氣層後由於受到巨大的空氣阻力,再入過程是一個減速的過程。這個再入速度通常是22倍音速,最後接地速度10馬赫是正常的。以第一宇宙速度進入大氣層之後,在觸地的時候還要達到第二宇宙速度,這就不是靠重力能夠解決的。

實際上,其遭遇的空氣阻力遠遠大於重力。這必須依靠助推火箭,而這種助推火箭個頭肯定也不小。而且,這種加速必須經歷一個複雜的過程。在軌飛行的上帝之杖不能直接加速,否則有飛出地球軌道的可能,必須經歷一個減速的階段,待其對準地球下墜後,在進行加速。而要將其加速到接近第二宇宙速度的11公里/小時,其助推火箭也需要有數十噸重。所以將其加速到第二宇宙速度是一件得不償失或者是不可能的事情。有國外專家認為,在這個速度下,其防熱技術要求之高要超過任何一款返回地面的航天器。鎢棒會被氣化。當然在速度方面,完全也可以知難而退,即便不達到22倍音速,那怕達到10倍音速,也是目前任何一種飛機投放的鑽地彈所不能比擬的。

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在“上帝之杖”有可能達到的速度範疇中,僅依靠動能撞擊很難達到力量的攻擊威力。

但是,僅僅依靠鎢棒的動能,其破壞力是十分有限的。其殺傷力根本無法和哪怕最小的戰術核武器相提並論。如果按照6.1長,0.3米直徑的鎢棒以10馬赫速度觸地的話,根據最基本的動能公式,其動能相當於11.5噸TNT當量(或7.2噸硝酸甘油炸藥),而這樣一個鎢棒自身的重量大約9噸。也就是說,通過常規手段投送的常規炸彈或者彈頭與等質量的鎢棒的能量相似,而其效費比和實用性遠遠超過太空中的鎢棒。某些資料暗示其觸地速度達到36000英尺/秒(11000米/秒)也就是相當於第二宇宙速度(上面的分析表明達到這個速度是很難的),那麼上述鎢棒的動能將接近120噸TNT當量,仍然與核武器的威力相去甚遠。

更重要的是,無論是核武器,還是依靠炸藥的化學能的爆破彈,其釋放方向都可呈360度無死角釋放或者定點釋放。如果是一枚鑽地航爆彈,那麼通過採用智能引信,可以選擇在建築物的哪個部分或者是哪個樓層爆炸,而將所有能量都所要攻擊的目標附近。而“上帝之杖”,則一打一條線,只能是朝著運動方向釋放其能量。甚至攻擊地面大型目標時,可能因為無法將所有能量都釋放在目標上,反而造成無法有效摧毀地面目標。可見,“上帝之杖”對付地面目標時,在能量傳遞方面,不僅沒有任何優勢,反而遠遠遜色於常規彈藥。

在人們印象中,“上帝之杖”的最大優勢便是對地下目標的打擊,憑藉著“流星一樣的速度”賦予的動能,足以穿透地下數百米的掩體。事實可能遠非如此簡單。速度大確實有利於提高鑽地彈的鑽深,但是任何鑽地彈都是有它的極限鑽深,超過這個深度極限,速度再增高,其鑽深不會有明顯加大,而會使得鑽的“洞”變大。這個極限鑽深是和彈體的長度有關的。經典理論認為,鑽地彈的最大鑽地深度可以達到侵徹體長度的8倍左右。6米長的穿甲彈體,最多能穿透大約50米厚度的鋼筋混凝土層。之前洲際導彈、遠程導彈的再入彈頭速度都不小,但迄今為止,沒有一種彈道導彈的彈頭是純粹的重金屬桿,一些專門的鑽地彈道導彈,也是在很長的鑽地彈頭內部,填充足量炸藥,最終依靠炸藥的化學能消滅目標。這也充分說明這種純粹靠動能進行殺傷的設計並不可取。

無法一小時打遍全球

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相比“上帝之杖”,X-37“太空戰鬥機”似乎要現實一些,但要達成其宣傳的作戰能力也面臨著非常巨大的技術瓶頸。

關於“上帝之杖”,另一個傳言就是,它能夠一小時打擊全球,甚至15分鐘打擊世界上任何一個目標。畢竟,其以第一宇宙速度在軌道飛行,又在天上,想打哪就打哪,又快又方便,但這實際上只是想當然。

“上帝之杖”如果實現,也必然是在距離地球數百公里的近地軌道,那麼它繞地球一圈將需要一百多分鐘,這還是繞地球一圈,而不是繞某一個目標的迴歸週期。如果目標在它的軌道兩側很遠,那憑藉鎢棒的空氣動力特性,它不可能側向機動很遠,當然也夠不著,那就只能依靠地球自轉和它圍繞地球的公轉的綜合作用,慢慢移動到目標附近。他對一個目標的迴歸週期通常會以天為單位。在一些需要的時間,它們可能距離計劃的目標很遠,一旦這兩顆衛星錯過了某個目標,他不能拐彎機動,更不能調頭返回,就只能等下次通過的時候,這至少需要幾十分鐘,甚至需要數天。那種15分鐘(這個時間大概是洲際彈道導彈攻擊洲際目標所用時間的一半)便可打擊目標的一個前提是,近地軌道上要維持6-8套這樣的系統才能達到這樣的效果,但是經濟上是目前任何國家都不能承受的。

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參照現有的技術條件,X-37“太空戰鬥機”儘管會有很高的飛行速度,但卻無法進行頻繁變軌,更無法拐彎。

上面的分析來看,“上帝之杖”遠非人們想像的那麼“神”。更重要的是,將其發射的地球軌道上,並且維持其軌道高度,必將會投入巨資,而其獲得的收益又極為有限。人們看到天基武器系統,特別是天基對地打擊武器系統,還是要更客觀一些。而另外一個典型的例子就是X-37B。當年X-37B剛剛上天,就被視為“太空戰鬥機”。不少媒體將它與F-22比速度、比高度,這一比,就比除了“巨大優勢”,不僅比F-22飛得快,飛得高,還位於F-22上方有利於發現,彷彿X-37B專門是來代替F-22的。殊不知,X-37B要是在軌道上“踩一腳剎車”,就會落入大氣層成為任何一種戰鬥機的靶子。而在大氣層外,該航天飛機的也受限於燃料攜帶量無法進行頻繁而廣泛的變軌,更無法拐彎。

緊接著,X-37B又被化身為對地面目標實施攻擊的超級武器。實際上,X-37B對地面目標實施攻擊也會面臨“上帝之杖”相似的問題。其時效性並不像大家想想的那麼快,其對地面目標的攻擊武器威力也沒那麼大。僅靠X-37的那皮卡大小的貨艙,其裝載的常規武器重量和體積都極為有限,利用它進行對地打擊的效能和效費比都很低。X-37B所能做的任何一件事,實際上都能用更低的成本來實現。

應該說,對天基武器和其它航天武器的重視或者說擔憂是一個世界性的趨勢。即便是美國也是如此。說到底,人們重視天還是因為“天”對於當今的戰爭太重要,畢竟“誰控制了太空,誰就控制了地球”。但是航天系統再重要,對於天基武器還是要冷靜看待。


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