丑国高超声速导弹防御体系建设
面对高超声速导弹的严重威胁，美国一直在加紧开发部署相关防御系统。2019年发布《导弹防御评估报告》正式将防御高超声速武器列入目标之一。2022年出台《导弹防御评估报告》将防御高超声速武器列为国防部的优先事项，其防御系统建设的主要有两个特点。 本帖最后由 乡下 于 2024-4-18 09:38 编辑一是重视对HGV类目标的拦截。HGV成熟度较高，且较多国家已有装备，现实威胁更为紧迫。美国防部已建立了HGV防御项目，由导弹防御局（Missile Defense Agency，MDA）牵头负责。防御体系构建的首要任务是评估现有预警探测装备、拦截武器对HGV类目标的探测和拦截能力。导弹防御局从2018年开始投入经费，并在2020财年申请了1.57亿美元的经费，用于建设HGV防御系统工程。其中，扩散作战人员空间架构（Prolifated Warfighter Space Architecture，PWSA）是一个重要的组成部分。PWSA旨在建立一个具有7层（传输层，跟踪层，导航层，托管层，威慑层，战斗管理层，支持层）结构的综合网络，以实现对全球范围高超声速导弹的发现和跟踪。目前，美军的建设重点是传输层的通信卫星和跟踪层的导弹跟踪卫星。此外，美国还正在开发一系列技术解决方案，包括系统工程需求分析、传感器探测技术演示验证、现有防御系统传感器和指挥控制系统的升级改造、新型拦截武器概念的定义和设计等。 二是重视天基防御系统建设。美国导弹防御局认为天基传感器在跟踪高超声速武器方面的潜力巨大，正在与国家太空安全部门合作，发展天基传感器层（Space Sensor Layer，SSL）和太空发展局导弹跟踪层计划。一方面，美国认为其现有预警系统具备一定的探测能力，但需要进一步改进。重点包括评估现有预警体系的探测能力、攻击区域预测、末段探测预警装备的运用等。其远期发展重点则是建设高平台型预警探测体系，解决HGV类目标的滑翔段探测问题，实现全程探测跟踪。计划发射能够跟踪高超声速导弹的初始卫星群，并在后续几年内完成近1000个卫星网状网络的部署，以提供覆盖全球的预警能力。此外，美还提出建设小型卫星群，意图在高超声速武器的助推段（此时其弹道规律与常规导弹相同），使用多颗小型卫星实施撞击拦截。对此，“星链”系统已展示出巨大潜力，小型卫星可以通过天基互联网相连，结成巨大的探测和攻击网络，而其巨大数量所带来的弹性将大大增加其防御探测和抗毁伤能力。同时，要认识到美现有的预警和反导系统仍然是有一定作用的，特别是其遍布全球的军事基地和在海上长期存在的舰队，大大延伸了其防御空间，对高超声速导弹的预警时间会相对充足一些。 高超声速导弹主要防御难点除了高速外还包括：
（一）弹道变化多。传统的弹道导弹在突防阶段的速度也能够达到数倍声速，但由于其弹道相对固定，防御方可以准确计算出其飞行轨迹，因此拦截的方法也有很多。而高超声速导弹具有较强的机动性，其弹道难以预测。以目前各国装备较多的滑翔式高超声速武器（Hypersonic Glide Vehicles，HGV）为例，其攻击过程主要在临近空间飞行，乘波体的外形、各类变轨装置使得其能够沿着不断变化的轨迹飞行，防御者难以对其弹道进行精确预测和跟踪。
（二）拦截要求高。高超声速导弹的飞行高度通常在20~100km之间，是介于空中和太空之间的临近空间，能够避开现有大部分发展成熟的防空反导系统。其飞行高度可以低于高空反导系统的拦截下界，而低空导弹防御系统的机动性远不如超高声速导弹，因此也很难拦截。代表世界先进水平的美“萨德”反导系统，其拦截高度为40至180千米，在理论上存在能够拦截高超声速导弹的可能，但其超高的防御范围来自其“点对点”碰撞式的拦截方式，这样可以大大减小拦截弹头的质量，但是对拦截精度也提出了极高的要求，在高超声速导弹实施变轨突防的情况下，很难实施有效拦截。
（三）发现探测难。拦截的前提是发现和跟踪，弹道导弹由于飞行弹道高，红外特征明显，因此可以拥有充足的反应和拦截时间，而高超声速武器在临近空间飞行，受地球曲率影响，雷达探测范围受限，再加上其具有较小的雷达截面和高机动性，使其难以被传统的雷达系统探测，通常当探测到时，已到了高超声速武器的飞行后期，大大缩短了拦截准备的时间。对于空间探测预警系统来说，高超声速导弹飞行高度比弹道导弹低，在地球背景的干扰下，探测其红外特征并不容易。因此，空间探测预警系统也很难发挥像探测弹道导弹那样高效的作用。 高超声速导弹防御系统的发展趋势
（一）加强一体化预警能力的建设。大多数国家缺少像美国一样的大规模海外驻军，面对高超声速导弹的威胁时，预警时间短的问题十分突出。因此，加强天基预警能力的建设有着十分重要的意义，需要改进和完善现有天基红外预警系统，提高探测能力和全球覆盖范围。发展新的天基探测传感器系统，如高超声速和弹道跟踪空间传感器（Hypersonic and Ballistic Tracking Space Sensor，HBTSS），以实现对高超声速导弹从发射到打击的全过程跟踪。同时，要利用高空气球和平流层飞艇等平台搭载雷达或红外探测设备，提高对高超声速武器的长时间监视能力。通过技术改造，提高地基预警系统对高超声速目标的探测能力，克服地球曲率的影响。发展新型地基预警系统，如采用超视距雷达技术，以增加探测距离和覆盖范围。综合运用多平台、多传感器，构建空天地一体化的全域预警探测体系。 乡下 发表于 2024-4-18 09:36
高超声速导弹防御系统的发展趋势
（一）加强一体化预警能力的建设。大多数国家缺少像美国一样的大规模海外 ...
（二）强化人工智能的综合应用。对高超声速导弹的拦截，需要在极短时间内判断威胁程度、定下拦截方案、决策实施行动，给指挥控制系统带来巨大挑战。人工智能系统能够实现快速响应，协助指挥官快速处理大量数据，在复杂战场态势的情况下，准确及时发现来袭导弹，判断其威胁程度，提供可选的拦截方案供指挥官决策或实施自主拦截。通过赋能指挥控制系统，实现不同防御要素间的协同作战。
此外，加强不同预警系统之间的组网协同，实现数据共享和融合，提高全程预警能力，也需要人工智能系统的辅助。同时也要保证，防御的自主能力必须由人控制，防止人工智能失控造成严重问题。 乡下 发表于 2024-4-18 09:37
（二）强化人工智能的综合应用。对高超声速导弹的拦截，需要在极短时间内判断威胁程度、定下拦截方案、决 ...
（三）推动拦截技术的创新发展。拦截高超声速导弹还需要可靠的拦截技术，以实现“最后一击”。要发展具备更高速度和机动性的拦截系统，快速响应预警信息。此外，要进一步提高拦截器的精确度和拦截成功率，加强信息火力一体化，加强作战管理、指挥控制和信息火力一体化的研究，确保预警系统能够有效地与打击系统结合，以确保对目标的有效拦截。 高超声速导弹能够在一定程度上改变作战规则，构建对其的有效防御，不但将在战术上保障自身安全，也能够在战略上形成新的威慑。从防御系统本身的发展来看，体系化、智能化将成为未来发展的重要趋势。人工智能赋能的防御系统将形成“以快防快”的博弈态势，同时，开发射程更远、机动性更强的拦截武器也十分重要，在看得见、跟得住、预测准的前提下，还要拦得住，才能真正形成对高超声速导弹的拦截能力。 国家应该组建临近空间飞行器国家实验室，积极应对丑国相关挑衅与威胁！ 乡下 发表于 2024-4-18 09:46
国家应该组建临近空间飞行器国家实验室，积极应对丑国相关挑衅与威胁！
临近空间,是介于普通航空飞机的飞行空间和航天器轨道空间之间的区域。一般定义为距地面20 ~ 100 km的空域包括大部分平流层、全部中间层和部分电离层，介于传统的空天之间。临近空间飞行器装备(near space weapon)是指利用临近空间,用于破坏与干扰空间目标(距地面100km以上)及实施通信、遥测、侦查、输送、拦截和打击陆地、海洋与空中目标的飞行器的统称。2005年美国政府就 预言临近空间时代已经来临。临近空间飞行器能提供更多的信息，成本相对卫星较低。工作时间比一般的飞机要长。在民用领域,临近空间飞行器可以长时间重点对某区域进行环境监测, 相对卫星需要受限于轨道和速度, 其监测更加灵敏准确。在军事战争中, 临 近空间飞行器可以作为电子对抗平台, 不间断地对敌方武器进行干扰。也可作为信息 中继基站, 发挥预警和信息情报传递功能。在科学研究中, 临近空间可以作为空间实验平台 , 在此平台的基础上进行临近空间探索 , 便于对空间 复杂的环境进一步了解。 相对于传统的航天飞机和卫星，临近空间飞行器表现出多方面的优势：
1) 在保证侦查范围较大的同时能提供分辨率较高的照片。军事上常用的侦察照相卫星轨道一般为300km左右,距地距离远，信号容易受电离层干扰，并且提供的照片分辨率有限。侦察飞机虽然可以对某一区域进行重点性地侦查，并且能采集并提供高分辨率的图像, 但是飞机的覆盖区域非常有限 且容易受到来自地面的攻击。而使用临近空间飞行器可以在敌方领空以外进行部署, 升入临近空间, 然后进入工作区上空, 在30km左右的距离, 可以提供比卫星的分辨率高得多的照片, 并且有较大的覆盖区。 乡下 发表于 2024-4-18 10:07
相对于传统的航天飞机和卫星，临近空间飞行器表现出多方面的优势：
1) 在保证侦查范围较大的同时能提供分 ...
2) 生存能力强，自持时间长。大多数临近空间飞行器可以长时间漂浮在工作区上空, 能耗非常低, 可以持续工作几天、几十天、几个月甚至超过一年, 可以不间断地实时监控,远远超过了现有的作战飞机。并且目前的作战飞机和地对空导弹都最多只能达到临近空间的下部区域，无法对临近空间飞行器构成威胁, 利用传统航天飞机进行监控侦查还需要冒险进入对方领空, 容易被击落。 科工二院不是搞了个天隼实验室嘛，不知道是不是搞这个方向的 a4633464 发表于 2024-4-18 10:08
科工二院不是搞了个天隼实验室嘛，不知道是不是搞这个方向的
高超是科工三院。 a4633464 发表于 2024-4-18 10:08
科工二院不是搞了个天隼实验室嘛，不知道是不是搞这个方向的
临近空间飞行器2个国家科技重大专项（高超、空间无人飞行器），科工、科技各牵头，工学院担任两个专项的副组长单位。 目前国际形势风云变幻，未来要赢得战争不仅要争夺制海权、制空权, 而且要争夺制天权, 在这种情况下, 空天军的建制就不可或缺。美国在《全球警戒、全球到达和全球力量》中确定了未来美空军发展的核心思想, 即建设一支航空航天一体化的空军部队。
而临近空间飞行器的发展不仅会对空天力量一体化产生巨大的影响, 而且会极大地促进航天航空技术融合发展。美俄等国正在积极发展空中卫星发射技术、超燃冲压发动机等空天融合技术。同时, 航天航空技术又有着各自不同的工作环境和使用要求。从目前的装备来看, 航空装备在飞行速度、飞行距离等方面具有局限性;航天装备则在快速进入空间、周转时间和运输成本等方面有明显的不足, 这些差异就是二者融合发展的前提。于是实现航天航空技术优势互补, 就成为航天航空技术融合发展的动力, 也是临近空间飞行器发展的现实需要。临近空间飞行器的发展极大促进航天航空技术融合发展，这将成为产生新型空天武器系统的基础。 总的来说：高速飞行器中，除了研究热点的再入式滑翔飞行器和高超声速巡航飞行器之外，探空火箭作为一种成熟的临近空间垂直探测平台，往往被人们忽略。
低速飞行器中，按照其飞行特点分为超长航时太阳能无人机、平流层飞艇和高空气球，其中高空气球技术成熟度相对较高，已经在通信、空间科学探测、新技术验证等方面有较多应用。
高速临近空间飞行器主要包括高超声速飞行器和探空火箭等，前者主要用于远程快速到达、高速精确打击、快速侦查、战略威慑等军事任务，后者主要用于科学探测。 临近空间飞行器民用发展趋势
因为临近空间飞行器能够长时间停留在城市上空，可以对建筑、交通、污染、气象等等方面提供相关数据；可用于反恐维稳持久监视等需求；因为相对于卫星，临近空间受到的干扰相对较小，可以进一步发展临近空间的通讯设备建设服务，为偏远地区、灾害地区提供通讯便利；临近空间飞行器平台搭载可见光、微波、激光雷达等遥感器载荷，获取高分辨率遥感影像数据，实现国土资源的精细化普查；实时对农作物、草原和森林等提供长势、病虫害、火警预警等观测的需求。 临近空间飞行器军用发展趋势
2小时内打击全球任何目标，“外科手术”式打击、战略快速侦察、新质作战能力需求；高超声速飞行器、有效遏制敌方防空系统、干扰对方探测雷达的需求；空天一体化、反卫星、夺取“制天权”的需求；为来袭弹道导弹、巡航导弹、飞机等提供预警，服务于导弹防御系统中的预警功能需求；陆、海、空、天信息系统通过组网和联合方式，实现战场信息立体感知、持久感知和精确感知、远、近预警探测的能力需求；“平流层卫星”、不受地形的限制实现大容量、大范围的超视距宽带通信的需求；地面、海上、空中和太空的通信中继；“高空中继路由器”需求；导航增强、通导遥一体化、战区导航定位系统、提高卫星导航系统的抗干扰能力和定位精度的需求；可以作为空间武器装备平台，对敌战略目标实施打击;可以作为运输补给平台，在必开敌方火力的同事在更高的空域进行运输补给、还可以搭载宇宙飞船、人造卫星等航天器，将其运输至一定高度并发射入轨来降低发射成本。 阿丑东施效颦，
它的那类武器不是连连失败了吗？
a4633464 发表于 2024-4-18 10:08
科工二院不是搞了个天隼实验室嘛，不知道是不是搞这个方向的
现阶段，丑国已经建立了全面的太空作战和防御体系，包括“铠甲”（ARMOR）、“麦考罗夫特”（Mycroft）、“前进”（ASCENT）和“泰特拉”（Tetra）等力量投送卫星，以及“老鹰”（Eagle）、“长期带推力渐进型一次性运载火箭次级有效载荷适配器”（LDPE）、“任务拓展飞行器”（MEV）等机动与后勤装备。该装备体系已初步具备抵近、隐蔽、攻击、防护等能力。当前，丑国正在致力于开发高轨攻防和在轨动能撞击技术，并开展了首次太空网络攻防竞赛，以提高太空装备系统安全性。 tsenway 发表于 2024-4-18 13:50
阿丑东施效颦，
它的那类武器不是连连失败了吗？
高超声速飞行器涉及发动机、结构外形设计、材料研制、气动受力分析、控制算法开发、优化和计算机等众多技术，是集航空、航天、材料、气动、控制、优化和计算机于一体的多学科交叉研究领域，是航空航天技术的战略制高点，技术难度可见一斑。 本帖最后由 乡下 于 2024-4-18 17:08 编辑
乡下 发表于 2024-4-18 17:03
高超声速飞行器涉及发动机、结构外形设计、材料研制、气动受力分析、控制算法开发、优化和计算机等众多技 ...
（一）高超声速推进技术。
高超声速飞行器的发展以“动力先行”为重要指导思想。目前各国发展高超声速技术，主要选用超燃冲压发动机作为推进系统。
不同于常见的航空涡轮发动机，超燃冲压发动机的一个技术困难是飞行器必须达到一定速度才能启动，所以要有助推器提供初速才行。在高速飞行过程中，超燃冲压发动机燃烧室在没有压气机的条件下，要实现高速气体减速增压以及和燃料充分混合并瞬时点火成功，有人以“在飓风里点燃一根火柴并保持燃烧”来形容超燃冲压发动机起动成功。难度可想而知。
（二）一体化总体设计技术。飞行器一体化总体设计技术指的是通过飞行器与推进器两者相互作用获得尽可能高的飞行器气动和推进性能、稳定性与控制特性。飞行器机体和推进系统的一体化设计，是整个飞行器性能的关键，而且马赫数越高，问题越突出。由于试验结果非常有限，也没有成熟的设计方法参考，高超声速飞行器一体化总体设计技术主要还得依赖大量的高速风洞试验、计算机模拟，更需要进行实际飞行测试，技术难度和研制风险都很大。
以美国HTV-2高超声速飞行器为例，其飞行速度要经历从22倍声速再入，16倍声速以上速度开始滑翔，最后减速到4倍音速的过程；飞行高度也从60公里左右开始，最后降低到20～30公里，飞行距离长达5500公里，其横向机动（侧向飞行）能力也有2000公里。HTV-2项目经理曾经很无奈地说：我们知道如何将飞行器送入近空间，也知道如何再入大气层进行高超声速飞行，但我们不知道如何在高超声速飞行下进行气动控制。
（三）高超声速空气动力学。
飞行器在以高超声速飞行时，空气的粘性作用致使飞行器表面产生强烈的气动热，能使附着气体产生分解和电离，形成复杂的混合气体，飞行器前缘驻点温度将高达10000℃左右。
高温会对飞行器造成不可恢复的损伤，致使飞行器结构外形发生烧蚀、结构强度以及刚度发生改变，对飞行器的正常飞行以及安全带来极为严重的影响。这要求必须综合解决真实飞行环境下气动力与热特性的难题。目前，各国正积极发展与高超声速空气动力与热力学相关的基础理论、建模计算及试验验证手段。
（四）结构材料技术。
长寿命、耐高温、抗腐蚀、高强度、低密度结构材料，对研制高超音速飞行器至关重要，要求材料和结构技术必须取得重大突破。新一代空天飞行器热防护问题具有不同的特点——复杂的升力体外形、长时间热流。为了获得良好的气动特性，一般需采用保持飞行器外形不变的非烧蚀热防护技术，还要解决长时间持续飞行的内部隔热问题，需要发展新的热流预测技术和热防护技术。
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