李忠謙專欄:美國有辦法對付高超音速武器嗎?

2022-02-14 06:10

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中國軍網八一電視播出火箭軍新型導彈畫面,一般認為這應該是東風-26。

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擁有超過五馬赫的飛行速度、被視為能更輕易突破美國飛彈防禦系統的「高超音速武器」(hypersonic),是中國與俄羅斯積極發展的先進武器。華府智庫「蘭德公司」(RAND Corporation)2017年曾指出,包括中國、俄羅斯、美國在內的20多個國家,都在試驗高超音速飛行。不過隨著普京2019年公開宣示實戰部署,中國與北韓也積極試射跟上進度,美軍目前的幾個戰略敵手似乎都掌握了這項技術。問題來了:美國真的拿這項武器沒有辦法嗎?

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美軍參謀首長聯席會議主席馬克‧米利(Mark Milley)去年曾公開承認,中國確實正在積極測試高超音速武器,而且確實已經「非常接近『史普尼克時刻』」。其實普京2018年就曾在國情咨文中誇稱擁有「高超音速武器」,像是號稱擁有20馬赫速度、甚至可以在半途改變飛行軌跡與高度的「先鋒」(Avangard)、以及能以10馬赫飛行的「匕首」(Kinzhal)飛彈。普京在2019年底甚至表示「現在我們正處於現代歷史上一個獨特時期,其他國家正努力追趕我們。還沒有一個國家有高超音速武器,更別說擁有洲際射程的高超音速武器」。

普京宣示「高超音速武器」完成部署不過兩年,除了中國對「高超音速武器」的發展也讓美國最高將領感到擔憂,連窮兵黷武的北韓金家王朝,也透過一再試射驗證了「高超音速」的飛行技術,倒是美國自家的發展屢屢受挫。美國耗資超過4000億美元開發的反飛彈技術,似乎遭遇了來自俄中朝三國的嚴峻挑戰,雖然中朝兩國短期內不太可能跟美軍交手,不過俄軍的「匕首」傳出已部署在鄰近烏克蘭的加里寧格勒(Kaliningrad),其射程甚至可以威脅到西歐國家。如果烏克蘭現在爆發戰事,軍事專家們普遍認為人類還沒找到攔截「高超音速武器」的方法,不過「怎麼防禦高超音速武器」,最近卻是華府智庫的熱門話題。

參加閱兵式的米格-31,攜帶高超音速武器飛越紅場上空。(美聯社)
參加閱兵式的米格-31,攜帶高超音速武器飛越紅場上空。(美聯社)

美國國防部飛彈防禦局(MDA)局長希爾(Jon Hill)中將,日前在美國海軍工程師協會(ASNE)的一場研討會指出,美軍的艦對空飛彈「標準六型」(SM-6)是目前唯一能夠擊落高超音速飛彈的武器。希爾雖然沒有說明是哪一個版本的「標六」可以擔當重任,畢竟現有的「標六」版本速度僅3.5馬赫、射高僅33公里,「標六」對於高超音速武器的機動變軌恐怕也難以應付,若是研發中的新版本「標六」才能對付敵襲,這也形同承認美軍目前根本沒有防禦手段。希爾也表示,目前偵測「高超音速武器」的太空傳感器仍在開發、未來也將與美國太空軍合作部署。不過他認為「標六」搭配現有的地面與海上雷達,仍可發揮一定效果,強調「美軍並非毫無作為」。

美軍的「標準六型」究竟能不能攔截「高超音速飛彈」?這件事恐怕還需要更多測試驗證,哈德遜研究所的威廉・施耐德(William Schneider)上周則在《金融時報》撰文,警告「美國根本無法發現任何來襲的高超音速武器,美軍的反應能力也會受到很大限制」。飛彈防禦局的官員稍早也在華府智庫的研討會透露,擁有探測和跟踪高超音速飛彈能力的紅外線傳感器,最快要到明年才會推出,飛彈防禦局也還在研究在高超音速飛彈飛行末期的摧毀方式,包括透過太空傳感器與多種類型的攔截手段進行分層防禦。

今年閱兵首次亮相的東風-17。(翻攝網路)
東風-17。(翻攝網路)

「戰略與國際研究中心」(CSIS)2月初發表了一份名為《複雜空防》(Complex Air Defense)的報告,談的就是如何反制高超音速飛彈的威脅。CSIS的研究員顯然不認為「標六」是可以信賴的「高超音速武器」對策,因為他們呼籲美國政府應該對相關防禦手段投入更多資源,探索究竟要如何擊敗這項新時代的軍事威脅。

CSIS指出,防禦「高超音速飛彈」的主要挑戰之一,就是這種武器不像彈道飛彈那樣沿著弧線從大氣層外落下,而是以較低、較平坦的軌跡在大氣層中飛行,甚至可以在飛行過程中突然進行再次機動、改變飛行軌跡。以美國現有的彈道飛彈預警系統的偵測高度來說,大部分都無法對其進行有效偵測,因此要是沒有太空傳感系統從高處監視,光是如何捕捉「高超音速武器」的位置就是一項難題。CSIS在報告中也表示,即便飛彈防禦局確實提出了許多防禦的構想,但這些對策距離付諸實行可能還需要很多年。

撰寫這份報告的飛彈專家卡拉科(Tom Karako)與達爾格倫(Masao Dahlgren)認為,目前美國的飛彈防禦系統無法對付「高超音速武器」,因此提出了利用「高超音速武器的獨特缺點」來加以擊落的對策。比方說飛彈本身的通信系統與輻射屏蔽,因此透過大功率微波武器的微波輻射,對敵方飛彈內部的電子元件進行干擾,就能破壞飛彈的導航能力,至少使其無法精準打擊。兩位作者在報告的第四章「開發新的失效模式」(Exploiting New Failure Modes),更檢討了幾項迥異於當前飛彈防禦的作法,其中最引人注意的提議是「區域範圍殺傷機制」(area-wide kill mechanisms)。

2022年1月11日,北韓進行高超音速武器的最終驗證試射,金正恩親自到場視察。(朝中社)
2022年1月11日,北韓進行高超音速武器的最終驗證試射,金正恩親自到場視察。(朝中社)

卡拉科與達爾格倫指出,在美軍研發出有效的防禦手段之前,可利用「高超音速飛彈」本身的長處來進行反制。「高超音速飛彈」最引人注目的長處,自然就是讓現有飛彈防禦系統難以捕捉的「高超音速」。在其極端速度的加持之下,「高超音速武器」對於空氣動力干擾與碰撞都具有高度敏感性,可能導致飛彈本體的結構損壞或不可預測的空氣動力學效果。這種防禦手段並非空想,因為二戰時的高射炮戰術之一,就是使用多門火炮向目標飛行路線經過的空域射擊,通過延遲引信讓炮彈在預定高度爆炸,便能在一定範圍內形成一片充滿金屬碎片與衝擊波的彈幕,讓處在該空域內的敵機受損、甚至遭到擊落。

「區域範圍殺傷機制」突破了飛彈防禦機制的偵測與擊落思路,讓防禦方無需準確掌握飛彈位置、預測飛行路徑、追蹤擊毀飛彈本體,而是讓所有飛進防禦空域的飛彈都能失效或損毀。不過考慮到高超音速飛彈的末段飛行高速,如果只是單純在敵方飛彈來襲時發射高射砲,光是如何在正確的時間與高度佈下「金屬碎片雲」就是一項難題。因此卡拉科與達爾格倫提出的「21世紀高射砲」(twenty-first century flak)構想,而是在飛彈來襲的廣闊空域提前部署能在空中「懸停幾十分鐘」的微型粒子。甚至將微波干擾、粒子擊殺等不同防禦手段進行模組化設計,讓飛彈防禦系統的攔截器能夠視情況交換安裝使用,也迫使對手以更高的成本重新設計武器。

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