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640工程——中国最神秘的“天网系统”曝光
2015-07-05 09:56:31   来源:   评论:0 点击:

640工程——中国最神秘的“天网系统”曝光

2015-07-05 军通达

本文部分资料来自《航天工业部第二研究院院史(1957-1987)》640工程已于1999年解密,本文并未涉密!

 

 

中国的导弹防御计划与反卫星战计划,在时间上可以大体分为三个阶段,第一阶段:六十年代的“6*40工程”,包括全国导弹防御系统、战区导弹防御系统和反卫星作战系统。第二阶段是八十年代的“863计划”,主要进行基础技术的可行性论证与技术储备。第三阶段自九十年代末至今,面对美国的核讹诈与卫星武器的军备威胁,主要进行对抗美国导弹防御计划的可行性论证与方案规划。

 

(一)缘起

 

上个世纪五十年代末,整个地球已经被冷战的气氛完全笼罩;两大阵营之间,也早已是虎视眈眈。其中,导致冷战出现所谓“恐怖平衡”现象的最重要因素,不是别的,正是核威慑。十多年前,全世界已经领略过核武器的“风采”;一座广岛,一座长崎,成为人类原子能发展史上的里程碑。受此刺圌激,有能力的国家都在研制核武器;而在北约和华约对峙,并“有能力保证互相摧毁”的大背景下,这柄利剑却再也没有出鞘。到了五十年代末期,中国正处在一个内外交困的时代。国内的问题先不提,只说国际上,也是问题多多:几年前的抗美援朝,已经清楚地界定了以美国为首的西方敌人;而随着不断进展的中苏争论,中国与传统的社会主义阵营又面临着彻底决裂的局面。

 

一转眼来到六十年代,经历了三年困难时期的中国,正在缓慢地恢复元气。可是当时的国际处境,却并未好转——如果不说是更糟的话:这时候,中苏联盟已经完全破裂,中苏边境已经是重兵云集。苏军的演习和中国军队的推演,都已经证明了一个问题:苏联的机械化集团军和坦圌克集团军,只要几个小时,就可以取道张圌家圌口,进逼北京!为此,苏军的可能进攻路线上,中国军队都在层层设防。但是,如果苏军不采用常规进攻,而改用新型的核袭圌击,又怎么办?

 

苏联如果选择核袭圌击,恐怕未必会只象美国轰炸广岛、长崎时那样,只采用轰炸机投弹的方式来进行了——世界上,已经出现了新的投送平台,那就是装备着核弹头的远程弹道导弹、中程弹道导弹。所谓“洲际弹道导弹”的远程弹道导弹,全程飞行时间,不过三十到四十分钟。从蒙古发射的中程弹道导弹,打到中国境内,整个时间甚至不到十分钟。而且,多弹头分导、诱饵欺骗、弹头机动等等方式,也出现了——在这种情况下,还没有核武器的中国,能不能抵挡来自西方或北方的核袭圌击?

 

事实上,这是一个没有悬念的问题;能或者不能,都必须进行抵御——难道因为防御起来“很难”,就不去防御么?断然没有这个道理!

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1945年8月6日,美国在日本广岛投下原子弹,直接炸死近8万人,三十多万人口的广岛市成为一座死城。这是1946年3月拍摄的彩色照片,可以看出原子弹对建筑物的破坏力。美军投下的仅仅是一枚爆炸威力为1.5万吨ТNT当量的小型原子弹,现代核武器弹头威力多在5万吨以上,最大达到5000万吨ТNT当量。

 

(二)揭幕

 

1963年12月,听取了战略武器问题汇报之后,毛泽圌东主圌席指示:原子弹、导弹,无论如何也不会比别人搞得多。同时,我们又是防御战略方针。因此,除搞进攻性武器外,还要搞些防御武器。两个月后的19⑥4年2月6日,这个问题再次被毛泽圌东提出;当天,他在会见国防部五院副院长钱学森时,专门谈到了反导弹研究问题:有矛必有盾,搞少数人有饭吃,专门研究这个问题。五年不行,十年;十年不行,十五年。总要搞出来的。

 

雄才大略的毛泽圌东提出中国的NMD(国家导弹防御),还说了由于研制核潜艇而令人熟悉的“一万年”。显示出中国领导人在这件事情上的巨大决心。然而,当时中国大陆的国力已经有些力不从心。国家刚刚从三年困难时期的阴影中走出来,经济萧条,人心不稳,一个原子弹工程就用掉200多亿人民币,国家的资源配置捉襟见肘。在这种背景下还要上耗资比原子弹更高出许多的反导工程无异于有些异想天开。但是考虑到当时的国际形势,能提出这样的设想还是令人佩服的。就像里根的“星球大战”计划也是不现实的,但是美国人现在对他还是推崇备至。

 

一九六圌四年年初的这个指示,从此被称为⑥40指示——相应的,反导相关的研究计划工作,项目代号便是⑥40工程。

 

为了落实⑥40指示,一个月后的3月23日,国防科委召开了弹道导弹防御科学讨论会。参加讨论会的,一共有三十多位专家和领导,分别来自四机部、国防部五院、国防部十院、中国科学院、解放军炮兵等单位。这个讨论会明确了反导的三个可能途径,并就此做了初步分工:国防部五院负责导弹反导弹,炮兵科学研究院负责超炮反导弹,中科院上海光机所负责激光反导弹。其中的超炮反导弹,其实就是超级大炮反导弹的略称——但是这个项目,最终还是花落别家;关于这个问题,我们后面慢慢看吧。

 

一年后的1965年5月10日,中央专委办公室发出《关于防御敌导弹的研究工作问题的通知》,要求四机部、五机部、六机部、七机部、中国科学院、炮兵、XX基地(注:本文略),必须把防御敌导弹的研究,纳入本单位的年度和长远规划。两个月后的7月8日,国防科委向中央专委呈交《关于反导弹防御体圌系的研制规划报告》,计划在1973-1975年间研制出拦截系统,并进行拦截试验。8月27日,中央专委第13次会议批准了该报告。

 

1966年2月23日,国防科委召开6*40工程汇报会。在这个会上,反导弹工作被具体细化,正式确定了五个工程代号、各研究单位的分工、系统的研制规划等(未解密。有人猜测五大工程系统为:反击一号低层高超音速拦截弹系统[“橡皮套鞋”技术概念];反击二号低层拦截弹系统[用于实战];反击三号高层拦截弹系统[双层拦截系统概念];反卫一号系统[反卫星激光系统];战略预警系统[如探测距离2000-3000公里的7010相控雷达系统、110单脉冲跟踪雷达系统,卫星测控网,180单脉冲精确测量雷达及“远望”船等跟踪制导系统,108乙型计算机及指控中心(C3I),地面设施等等]),提出计划在 1973-1975年间研制出拦截系统,并进行拦截试验,同时会议决定加快反导靶场与反导核弹头的研制。

 

其中的6*40-2工程,正是超级大炮反导弹项目。中国的超级大炮工程,由此拉开了大幕。

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19⑥4年10月16日下午3时,中国第一颗原子弹,在新圌疆罗布泊爆炸成功,爆炸威力超过广岛原子弹。为了这一天,在5年的研制过程中,数十万名科研人员、解放军、工人、建设者,参与了原子弹工程。

 

(三)探索

 

接受毛主圌席6*40指示的钱学森,时任国防部五院副院长。而随着6*40工程的逐渐成型,整个国防部五院已经演变成了七机部(航空航天工业部);顺理成章地,它的二分院也就成为了七机部二院。而本文的主角6*40-2工程,也就是超级大炮项目,正落在了二院的肩上;具体说,是落在了二院二一○所的肩上。

 

这个二一0所,就是原来的解放军总后勤部第一一○一研究所;而它之所以被国防科委指名划到二院,正是为了6*40-2工程。有了任务划分,当然很好;可是,究竟该怎么用超级大炮来反导弹,却成了实实在在的技术难题。来袭核弹头速度太快,高度又太高,这就决定了大炮射圌出的拦截弹头,其飞行速度必须足够的快,而射高也必须足够的高。

 

针对这个问题,二一○所进行了第一阶段的探索,最终提出了“炮射次口径拦截弹”的方案。在接获⑥40指示的第二年,二一○所就在85毫米口径滑膛炮上进行了试验。采取了相应措施以后,重达4公斤的弹丸,其初速已经达到了1200米/秒;而这个速度,比改装以前要高50%。但用于反导,还是不够快。

 

在滑膛炮发射次口径弹试验的同时,还研究了火箭加力弹、固体冲压加力弹的试验。后两种试验,现在材料太少,这里就无法介绍了。研究仍然在继续。1966年到1968年间,在文化大革命的阴影下(七机部受到了巨大的冲击,在此略过不提),6*40-2工程又向前进展着:140毫米口径的滑膛炮,发射18公斤重的弹头,结果初速达到了1600米/秒,射高达到了74公里。这是一个巨大的飞跃——不仅如此,在140炮进行的11次48发试验证明:次口径炮弹弹体结构可靠,飞行稳定。

 

中国的超级大炮梦想,也渐渐清晰了……

 

(四)先锋

 

1967年1月,“6*40-2”工程方案论证会召开;就在这个会上,中国超级大炮方案得到了确定。按照方案,超级大炮的设计参数如下:

 

炮长 26米

炮重 155吨

口径 不详

炮弹 次口径火箭弹

弹重 160公斤

初速 900米/秒

射高 不详

设计目标很明确:力争在1969年,参加拦截“东风三号”弹头的试验。这门在中国历史上绝无先例的超级大炮,被赋予了一个响亮的名字:先锋号。

 

先锋号超级大炮

 

先锋号是固定在地面的超级大炮。此外,先锋号长长的身管下,是三个很有特色的支架——如此巨圌炮,身管的实际重量必然非常惊人;为了防止身管下垂,德国克虏伯往往是在牵拉上做文章,而先锋号,则使用了技术上似乎更容易实现的支撑方式。

 

对于一门超级大炮来说,底盘固定、相对较低的初速、支撑式身管,从战术上说,并不能说是非常理想的;不过考虑到先锋号只用于要地防空,敌方弹头必然是从天而降,这个方案确实也有其合理之处。毕竟,先锋号和从前的超级大炮使命不同,单纯从火炮技术性能的指标来比较,容易失之偏颇。

 

总之,如果能够完成“把弹头打到高空”的任务,它就是成功的——从这个角度讲,先锋号的设计思路并没有太大问题;至于在本土上空拦截核弹头是不是合适,具体又怎么操作,那就跟先锋号本身没有关系了。

 

为了拦截来袭核弹头,一炮一弹的方式显然不妥——万一打不着,恐怕就没有第二次击发的机会了。而为了有效拦截,就必须在20公里以上高空进行——否则,核弹头低空爆炸,就完全失去了拦截的意义——此时,单发无控火箭弹的“准头”已经大成问题,拦截概率无法保证。为此,必须构成密集炮群,同时射击。这就意味着,为了实现有效拦截,这155吨的先锋号,必须要制作很多门才有可能达到设计目标。

 

而且,这只是针对一处需要防空的要地而言。中国大中城市众多,需要严防死守的战略目标更是难以计算——如果每个目标都配备大量超级大炮,国力能否负担都成为了极大的问题。更要命的是,全国正在文圌革的热潮之中,派性斗争严重的七机部,本身就是重灾区——所谓覆巢之下,安有完卵,6*40-2工程也不是世外桃源。

 

在种种因素的共同作用下,图纸上的先锋号,终于还是夭折了。。。

 

(五)改变

 

炮弹弹丸一离开炮膛,就再没人能干涉它的行踪了。因此,对于需要不断修正截击弹道的超级大炮而言,配备无控火箭弹是极不合适的。而如果在炮弹上安装导引系统,整个炮弹也就变成了导弹——虽然还是炮射的。如此一来,大规模齐射的撒网式拦截变成了小规模的精确打击,其效果当然要好的多。经过大量研究以后,顺理成章地,二一○所终于改换了研究方向,从炮射火箭弹,改为炮射导弹。与此同时,上面又提出研究能够用于实战的低空拦截系统,目的大约是为了对付常规弹头。而炮射导弹既有炮弹的高速度,又有导弹的高精度,无论高低拦截都能使用。

 

从此,中国超级大炮研制的第二阶段,也就从1970年正式开始了。

 

新的技术拦路虎随之产生;仔细数数,大概有两只。第一只,是尺寸问题。七十年代初期的中国,导弹已经有了很多种,但是要“细”到能够塞进炮膛,合适的品种可就难找了。

 

第二只,是过载问题。人从楼上摔下来,过载是1个G;战斗机做战术动作,瞬间过载可以达到7到8个G;宇宙飞船起飞和回归,最大瞬间过载可以到10个G左右。而火炮“哐当”那一下,弹头要承受多大过载?

 

按超级大炮的参数计算,大概要承受5000到10000个G!如此恶劣的工作环境,对弹体结构、发动机、电子设备乃至陀螺的研制,都提出了苛刻得令人生畏、近乎严酷的要求——而当时的中国,根本没有这方面的经验积累。一切,只能从头开始摸索。而摸索,就得一个一个部件来。从陀螺开始,加速度表、伺服系统、放大器、变流机、天线、调速管、弹上遥测系统……都得进行测试。

 

在这里也多说一句:在当年的环境下,依然能够坚持工作的中国科研人员,真是可敬!经过不懈努力,和从1000到5000个G的炮射试验,二一0所的科研人员最终得出结论:一些部件经过加固后,可以耐受3000到5000个G的超高过载——而加固的办法说穿了并不神秘,就是用本身绝缘的石蜡或者环氧树脂灌封。

 

但是陀螺,还是不行。陀螺,那是整个导弹确定自己姿态的核心元件,要是陀螺不行,还怎么弄?为了解决这个问题,二一○所和电子工业部一四一○所合作,开始预研振梁速率陀螺。结果是令人振奋的,试制出的振梁速率陀螺经过多次试验,成功地挺过了3000到5000个G的多次试验,工作完全正常,现在已经定型装备到其它的导弹工程上。

 

就这一项,已经荣获国家发明奖。

 

(六):谢幕

 

弹变了,炮自然也要变。这一次,火炮设计方面的思路也大为改观:为了适应低空拦截的要求,拦截弹不需要那么高的速度了;为此,科研人员选定了无坐力炮。无坐力炮,就是那种有点象火箭筒似的,发射时后部喷出长长火焰的火炮。因为发射药燃烧后,大量气体有个出口,不象在其它火炮里那样走投无路,只能推着弹丸玩命跑;因此,它射圌出的弹丸,速度也就相应降下来了。50公斤的弹丸,装进200毫米口径的无坐力炮里,发射后速度为820米/秒——这个结果的取得,直接证明了低膛压、低初速的无坐力炮常规设计是可行的。

 

在此基础上,中国口径最大的火炮被设计出来了——它的口径赫然竟是420毫米,丝毫不逊色于一些著名的超级大炮!

 

但是,资料里对这门堪称“中国之最”的固定式弹道炮的介绍,仅此一句。

 

同时,对回收弹丸也做了相应研究:

 

——140毫米口径炮射高过载开伞回收弹试验,成功;

 

——从3000到15000个G的高过载环境里开伞回收,成功率100%;

 

——弹丸速度达到2-3倍音速时开伞,成功。

 

以上几项研究,直接推动了我国空间飞行器再入开伞回收技术的进展——换言之,如今神六的成功,其中也有超级大炮工程的功劳啊!而在科研人员不断进行研究的同时,世界的局势正在悄然变化着。

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1972年,美国和苏联签订了限制反弹道导弹导弹条约。这就意味着,通过互相限制“盾牌”的数量和范围,来确保“矛”的锋利,进而保证“恐怖平衡”。继而,1975年,美国又把刚刚建成的反导防区关闭了。如此等等,不能不影响到6*40工程的决策者和参与者。而整个6*40工程,进展得也相当不顺利,不光是6*40-2,其它各项工程也纷纷遇到了以当时技术条件无法解决的障碍。久攻不下,大家难免会产生不同看法;但是在文圌革中,人们对6*40工程提出的异圌议,却被打成“歪曲最高指示”、“下马风、散伙风”,如此一顶顶大帽子,令人噤若寒蝉。终于,文圌革结束了。1977年11月,七机部在《关于二院方向任务的意见》中,明确提出“将武器研制改为系统试验”。简单的四个字,彻底扭转了6*40系列工程的方向,也预定了它们的结局。

 

3个月后的1978年2月,二院向七机部呈交《关于二一0所任务方向问题的报告》,提出终止反导超级大炮的预研工作。又过去了两个月,在1978年4月26日,七机部部圌长宋任穷向二院传达了国防科委的意见:组成一支精干队伍,继续进行反导多途径探索;所需经费专款专用;其它力量承担进攻性武器的研制任务。

 

这么三圌句圌话,已经将6*40-2工程的参战队伍的规模大大缩小了。

 

两个月后的1978年6月29日,邓小圌平副主圌席在中央专委会议上指示:研究还是要研究,可留些人继续搞。这个会议明确规定了航天部二院的工作方向:把力量放到进攻性武器研制上;反导任务由型号研制,调整为途径探索和单项预研。1980年3月19日,根据国防科委和七机部的决定,6*40-2工程即“超炮反导工程”,最终停止了研制试验。

 

中国超级大炮的研制,到此告一段落。

 

 

反击一号导弹是当年七机部二院(现在叫中国航天科工集团公司二院,又叫中国防御技术研究院)未完成的低层高速反导试验项目。

 

国防科工委第24基地,代号⑧9730部队,位于云南省昆明市寻甸县大石洞,1970年代负责我国反导工程6*40工程的试验任务,部署有用于导弹弹道测控的110远程跟踪雷达(可在2000多公里以外跟踪非合作的外空目标),进行了“反击一号”反导导弹的飞行试验。

 

附录:

 

1、反击一号、反击三号导弹在发射台上昂首向天,防卫着祖国的天空。那是一个火红的年代,充满着光荣和梦想。反击一号至反击三号是我国“6*40”工程的反弹道导弹系统的导弹反导弹部分。

 

1969年中苏珍宝岛冲突后,中国开始全民进入准战争状态。除了挖洞之外,反弹道导弹计划变得急迫了。为了尽快投入使用,中国首先进行“反击二号”反导弹系统的低层拦截试验。71年10月到72年4月,中国先后圌进行了六次1:5模型弹的试验,其中五次成功。该计划在1973年被中止。

 

1974年6月,反击三号高层拦截反导武器系统展开配套设备研制和关键技术攻关。1977年反击三号导弹系统停止了研制,其中已研制成功的S-7大型车载计算机成为“东风五号”战略导弹和其他型号的配套设备。1979年8-9月,反击一号成功进行2发模型遥测弹飞行试验。 1980年3月“6*40”系列工程停止研制。我国60年代建设的0.5米高超音速常规风洞就有为了“反击”号导弹试验的目的。

 

到七十年代末,中国已经完成了“实践二号乙”卫星计划与“反击一号”反导系统的总体设计与部分设备研制试验,并全部获得成功。军方根据反导弹工程的进展情况向中央提出了“北京防区方案设想”。1978年8月到9月,中国两次进行了“反击一号”低层高超音速拦截弹的模型弹试射。1980年3月,“反卫一号”停止研制,不久,时任国圌务圌院副总圌理的邓小圌平下令中止了整个6*40计划。

 

同反击系列的反导弹拦截弹相比,6*40工程的战略预警雷达系统发展比较顺利。

 

2:7010相控阵预警雷达是我国“6*40工程”的战略预警系统的组成部分之一,探测距离3000公里。该雷达1970年5月批准研制,1972年开始小面阵天线设备的安装架设和联调,1975年10月正式开机观察外空目标;1976年进行全面阵天线安装调试,面宽40米,高20米,并投入运转。1977 年以后多次完成我国导弹、卫星观测任务,1979年准确预报了美国“天空实验室”陨落,1981年7月两次探测跟踪了苏联向太平洋方向以低弹道方式试射的多弹头导弹,准确预报了导弹发射点及落点,1983年准确预报了“苏联宇宙1402”核动力卫星残骸的陨落,在国内外产生较大的影响。此为建在塞北高原黄阳山山崖上的面向西北的雷达天线及地下指挥中心。

 

3:110单脉冲跟踪雷达是我国“6*40工程”的战略预警系统的组成部分之一,探测距离>2000公里。1965年至1970年,我国在1959年研制的110模拟试验雷达基础上,开展了卡塞格伦式单脉冲天线、脉冲压缩、脉冲多卜勒测速、参量放大器、先进计算机应用、大型天线结构及转台研究,获技术突破并进入雷达工程实施阶段。1977年,我国第一部110超远程跟踪雷达装备部队,可在2000多公里以外跟踪非合作的外空目标,在我国发射洲际火箭、卫星等工程中多次执行了跟踪测量国外外空目标的任务。110雷达、7010雷达的研制成功,使我国成为世界上第三个拥有超远程跟踪大型雷达的国家。

 

4:“远望一号”、“远望二号”船是我国第一代综合性航天远洋测量船,主要承担航天飞行器的测量、控制、通信和打捞回收任务,是我国航天测控网的重要组成部分。两艘姊妹船1965年经国防科委批准,1967开始由上海708研究所论证设计,1976年9月在江南造船厂开工建造,1977年8、10月建成下水,以毛主圌席手书的叶圌剑圌英诗词《远望》命名——“远望1”号、“远望2”号。船总长191米,船宽22.6米,船高38米,平均吃水7.5米,满载排水量 21157吨。“远望一号”船在近30年蹈海测天、追星揽箭的历程中,41次远涉重洋,海上作业近1500天,累计航程27万多海里,先后38次圆满地完成了卫星、飞船等国家级重大科研试验任务。“远望二号”船先后28次远涉重洋,安全航行近40万海里(相当于绕地球20圈),20次停靠国外港口,圆满完成了31次重大科研试验任务,创下了我国航天远洋测控史上“六个之最”、“四个首次”(执行任务型号最全、出海频率最高、海上连续测控时间最长、任务转换时间最短、停靠外港次数最多、总航程最远,首次承担国外卫星发射的海上测量任务、首次对卫星进行海上控制、首次成功使用姿章联控技术对卫星进行大调姿、首次停靠外港)等纪录。

 

“远望四号”船是1998圌年8月由原“向阳红10号”改建而成的航天远洋测量船,主要担负卫星和飞船海上跟踪、遥测、通信和控制任务。而“向阳红10号”船是我国为远程运载火箭全程飞行试验(代号718工程)首次研制的大型综合性海洋科学考察兼远洋通信船,由中国船舶及海洋工程设计研究院和江南造船厂于1971年2月开始研究设计,1975年7月开工建造,1979年10月交付使用,先后完成我国首次向太平洋海域发射运载火箭试验,首次南极科考及南极长城站的建站任务,首次南太洋科学考察等任务,取得丰硕的成果。该船有10层甲板,用了近7000吨钢材,安装了近9000台仪器设备,铺设管路近29公里,敷设电缆约190多公里,其施工量相当于3艘万吨级货船。

 

在船上除设有一般海洋综合调查船所有的各种仪器设备和实验工作室外,还设有:大型舰载直升机系统,可满足一架“超黄蜂”型直升机长期在海上使用的要求;气象中心系统,可承担中短期天气预报和危险天气警报;全天候远洋通信系统,可保障多网络大容量全天侯数据通信和中继专信;大功率海洋水声系统,可长时间连续进行海洋水声测试和声纳设备试验;深潜工作艇系统。该船荣获国防科委1979年度重大科技成果总体设计一等奖,1985年荣获我国首届国家级科学技术进步奖的特等奖。

 

14所研制的110超远程跟踪雷达雷达在1977年装备,可以探测2000公里距离的空间目标。雷达罩外的吉普车有4米多长。可以看出这个雷达的体量有多大。

 

我国于1970年代初研制的7010型相控阵超远程导弹预警雷达,其平面阵列天线宽达40米,高20米。在当时属于世界先进水平。

 

为对外空目标进行编目和战略预警实验,1970年5月,中圌共中央批准研制超远程预警雷达,并命名为7010雷达。7010雷达的发射机采用4只大功率多腔速调管,总峰值功率为10 兆瓦,平均功率为200千瓦,电扫描天线阵面为20米X40米,馈电单元⑧976个,在方位 120度和仰角2-80度空域内进行边搜索边跟踪,可连续跟踪多批目标,配备了大中小型计算机对全站实时控制,处理和计算。采用了脉冲压缩,反副瓣,变极化等反干扰措施,对一`些关键器件,分机采用双工冗余技术,配有全机工作状态监测系统和故障显示系统。1972 年开始小面阵天线设备的安装架设和联调。雷达设置在海拔1600多米的山坡上,经过几年 的努力在国庆25周圌年前夕,观察到外空目标。 1976年进行全面阵天线的安装,调试,并投入运转。1977年以后7010雷达多次完成中国导弹,卫星观测任务。

 

7010巨型相控阵预警雷达遗址,只剩下巨大的混凝土基座和一些建筑物。

 

 

战略预警系统

 

6*40工程包括战略预警系统建设,其中,观测站南至海南岛,西至新圌疆喀什,东至山东胶东。指挥中心是位于渭南的 “28号”基地。28基地既是整个地面观测系统的指挥中枢,也是配备最完整的观测站,原为导弹试验基地,其设施包括前置遥测站、回收站、活动观测站。

 

一期工程建成的6个观测站有喀什天山站、南宁桂江站、昆明滇池站、海南南岛站、胶东渤海站、湖南湘西站,后又增设代号“秦岭”的控制计算站、代号“长江”的回收测量站、代号“前哨”的第一活动站、代号“黄河”的第二活动站和代号“长城”的长春站。导弹跟踪和发射需要若干个观测站协同测控,这就需要极其精密的时统系统来统一时间基准。当时为把这种代号“930”的时统设备安全运回基地,成都军区派了一个连的解放军沿途压运,持有国防部特殊通行证,任何人滋事滞阻,格杀勿论。

 

观测网中既有光电观测仪,也有各式雷达。其中,为6*40工程专门部署了两部堪称中国之最的雷达,即7010大型相控雷达和110远程单脉冲精密跟踪雷达,二者都是南京电子技术研究所的产品。1981年7月18日,7010雷达站接到当时国防科工委主任张敏参谋长的电话,要求对19日苏联向太平洋发射的运载火箭进行跟踪。7010连续开机11天,于19日和28日两次观测到该运载火箭,及时预报了发射点和落点经纬度、预警时间和射程。从测量数据分析,这两枚导弹是苏联未公布的多弹头试验项目,采用低弹道形式发射,目的显然是为了测试分导弹头的导引精度。从事后其它管道获得的信息证明,7010的观测是正确的。

 

当时,这些预警雷达部队都处于高度机密的状态。当地的老百姓知道这里有一支解放军驻军,却从来不和地方上的人来往,也不像其它解放军部队那样喜欢搞“军民共建”之类的活动,甚至连这支部队是哪个军种的也闹不清楚,只看见基地内的那座巨大无比的球形雷达天线罩,于是当地人就把这支神秘的部队称为“大球部队”。

 

1983年1月12日,“大球部队”接获上级指示,要求观测并拦截正危险地向地球坠落的苏联1402号核动力卫星。本来110雷达是当时我国发射功率最大,作用距离最远的大型雷达之一。1980年5月,它在两发东风五型洲际导弹全程试验中,分别获得了X16秒和 X96秒的跟踪测量数据,最远跟踪距离达3000公里。在反击一号反弹道导弹试验中,弹体离架仅10秒钟就被它紧紧抓圌住,并稳定跟踪,迅速预报落点,为火箭、反导试验作出了重要贡献。然而,由于苏方不公布卫星的轨道参数,雷达转动的巨大天线,连续工作4个半小时,仍如大海捞针,一无所获。直到第3天,昆明站才跟踪上了目标,并向沾益站进行了及时通报。根据通报中的轨道参数,18日和19日沾益两次开机连续捕捉到了目标,并判明是三个目标,列为1402A,1402B,1402C。

 

1983年1月22日,张敏参谋长致电该站询问该枚苏联侦察卫星的陨落时间和地点。中央当时已电令全国X个拦截阵地,万一这枚卫星落入我人口稠密地区,务必在其陨落前将其拦截、击毁,保护人民群众的生命财产安全。当天正午,沾益站通过BX-10微机的解算,得出了1402A的陨落时间为1月24日4时至8时之间,并将这一预测上报了科工委。 1月24日5时,沾益站又报出该星体再入大气层的准确时间为24日6时30分,地点为东经67.9度,北纬1.1度,不会落入中国境内!这下军委领导才放了心。1402号卫星实际陨落的时间比沾益站的预报提前了仅9分钟,位移误差为3400公里。

 

美国北美防空司令部的预报时间较准,比实际时间仅差1分,但位移误差上万公里,比中国的预报范围大了3倍!这说明中国雷达预警能力在当时就达到了世界先进水平。由该监测网负责的我国返回式卫星,也取得了15次发射14次成功回收的佳绩。

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资料图:美国陆基中段导弹防御系统的拦截弹发射

 

网友发现奇特天象

 

2010年1月11日19:45时,我们一行三人开着车走在从新圌疆乌圌鲁圌木圌齐县羊圈沟东来顺煤矿出来回乌圌鲁圌木圌齐市的山路上,我问小马几点了,因为当时想听92:9城市广播,后来我拿出手机看了看是19:43分,加上山里没信号就没听成。没过几分钟小马和我说:“你看那是什么东西,是不是飞机?”,我抬头一看第一反应是“月亮”,我想可能是云彩把月亮挡住了射圌出一束光,就说:“哪里是飞机,是月亮!”,但我说完话,就觉

 

得不对劲了,因为天上星星很多,而且是晴天。当我们都在看的时候,突然一道耀眼的蓝光,接着发出白色的一团亮雾,而且越来越来大,成圈状,我们三人都惊呆了。当时我没带相机,只能用手机拍下,可惜我的手机只有200万像素,非常模糊,太遗憾了!!!过了几分钟,白雾渐渐散去,但蓝色的园团持续发出蓝光特别漂亮,我和志军拿手机拍,但是我们手机里都是黑乎乎的一片什么也看不到,就在这时我们才注意到还有一个,是亮的白团估计是距离比较远了,慢慢的蓝团也变白,到20:05时的时候完全消失。

 

反弹道导弹动能拦截弹(KKV)试验

 

60年代以来美苏的大量研究表明,有效的反导系统应该是一个多层系统,可以提供不同高度的拦截能力,通过多层次拦截提高反导成功的概率和应对不同类型的导弹。粗略来说,分为大气层内反导(低层)和大气层外反导(高层)。早期的拦截弹采用核战斗部,主要针对核弹头,高层用核爆X射线杀伤(如美国的Spatan),低层用核爆中子流杀伤(如美国的Sprint)。由于核武器对导弹防御也有相当大的损害,美国从80年代圌开始采用常规战斗部。随着制导控制精度的提高,战斗部也就可以越做越小,有利于反导弹的小型化、机动能力和反应速度。当脱靶量小到目标的尺寸时,就可以不用破片杀伤等传统战斗部,改用动能杀伤(hit-to-kill)方式,不需要额外的战斗部,进一步有利于反导弹的小型化。

 

大气层外拦截弹技术目前基本为美国垄断(俄罗斯的核反导系统除外),包括已部署的THAAD、SM-3、GBI和已暂停研发的KEI。这几种导弹都可以拦截从中程到远程、洲际导弹的中段,其中未来的SM-3 II和KEI还可以拦截上升段。SM-3已出圌售给了日本,美日还将联合研发改进型。但日本并不具有完整的反导能力,离不开美国的支持。法国EADS公司也提出要发展大气层外反导系统Exoguard,但尚未得到政圌府的批准。

 

大气层外拦截的特点是:

 

1,拦截距离远,控制范围大,可达几百上千公里,一个反导阵地就可以保护一大片目标。若靠前部署甚至可以“御敌(弹)于国门之外”,这对于拦截核弹头是特别有利的。

 

2,大气层外有利于采用红圌外导引头,对目标的捕捉、跟踪距离远。而且不受大气中的天气影响,全天候拦截。

 

3,若能实现上升段拦截甚至助推段拦截,有利于识别诱饵或在释放诱饵前击毁导弹。

 

4,目前一些战术导弹采用再入机动突防,一些较老式的导弹头体不分离,再入时可能解圌体,使目标复杂化。大气层外反导就不存在这些问题。

 

美国陆基中段导弹防御系统(GMD)的主要作战目标是敌方远程弹道导弹、洲际弹道导弹。GMD系统可以在弹道最高点拦截最大射程超过10000公里、最大速度达到24倍音速的洲际导弹,目前已开始初步部署,是世界上反导作战能力最强的系统。

 

整个项目一旦完成,GMD系统将由DSP导弹预警卫星(或SвIRS天基红圌外系统)、STSS空间跟踪及监测系统、陆基远程跟踪雷达、海基远程跟踪雷达(SвX)、陆基拦截弹(GBI),以及一系列战斗管理中心、司令部、控制及通信中心组成。

 

当敌方导弹发射时,DSP导弹预警卫星利用红圌外探测仪可以及时发现弹道导弹发射时和助推段产生的激烈尾焰,并作出预警。当敌方导弹结束助推段,弹体与弹头分离后,STSS空间跟踪及监测系统承接起跟踪敌方弹头的任务,STSS的卫星装有更灵敏的红圌外探测仪器,可以跟踪低红圌外特征的弹头。当敌方弹头进入陆基或海基远程雷达的探测范围后,雷达展开对敌方弹头的跟踪,并计算火控诸元。

 

一旦敌方弹头进入射程,陆基拦截弹(GBI)发射升空,远程跟踪雷达保持对敌方弹头和己方拦截弹的跟踪,并引导己方拦截弹进行拦截。陆基拦截弹(GBI)在达到适当的高度、速度后,进行弹体分离,释放大气层外动能拦截载具(EKV)。EKV上搭载有红圌外导引头,变轨推进器等;在红圌外导引头截获敌方弹头后,EKV进行变轨机动使自己的飞行轨道与敌方弹头的飞行轨道交汇,最后直接将敌方弹头撞毁。

 

陆基中段导弹防御系统(GMD)的系统组成庞杂、技术难度极高,此前世界上只有美国一家进行研发。

 

KKV反导动能拦截器结构示意图

 

大气层外拦截弹的关键是动能拦截技术,采用kkv(kinetic kill vehicle)战斗部。具体作战过程为:由助推器根据地面导引系统的信息将kkv送入大气层外的指定区域,并具有特定的速度,随后kkv自身的红圌外导引头工作,寻找目标。锁定目标后,姿/轨控发动机控制kkv飞向目标,控制脱靶量,直到完成碰撞杀伤。一般而言,从侧面撞击杀伤效果最佳,但这对制导控制系统要求较高。(某些反导弹是沿来袭导弹弹道反向飞行拦截。)

 

大气层外反导比大气层内反导的技术难度高得多,也因此该技术一直为美国人所垄断。我们这次进行“陆基中段反导拦截技术试验”,说明我们已经在世界上第二个掌握了大气层外反导的关键技术。这样我们就初步建立起一个多层反导系统。

 

我国KKV技术发展概况

 

1983年美国总统里根提出SDI(俗称星球大战),开始反导系统的全面研发。我们当时虽然比较穷,技术也比较落后,但还是坚持发展自己的战略高技术。决定性的决策是1986年开始的863计划。60年代中期到70年代末我们搞过6*40工程,也有一些技术和人才积累。在863-409先进防御主题下,专门研究战略防御系统。不过开始还是以跟踪预研为主,到90年代中期以后关键技术逐步取得重大突破。如全数字闭环单模光纤、中红圌外二元光学导引头光学系统、姿/轨控发动机多次启动、推力精确控制等,其中最大的突破是1999年航天二院成功实现了kkv首次悬浮飞行试验,使我国成为世界上第二个突破该技术的国家。而且我们的kkv实现了轻小化,网络资料称 “35 kg级动能拦截器动力系统”获2000年度国防科学技术一等奖。相比之下,美国GBI的EKV是60 kg,SM-3上的LEAP是18 kg,我们与之基本相当。

 

进入21世纪,863项目重新改组,409主题变为801主题和805重大专项。其中805重大专项是专门为突破kkv技术而设立,目标是用反卫试验来进行演示验证。专项总设计师是科工二院前院长陈定昌,副总师是科工二院二部张奕群(负责kkv)和科工四院四部郑盛火(负责固体助推器KT-409研制)。其中助推器采用三级固体火箭(反卫要求较大的运载能力),由066基地和科工六院负责研制。

 

805专项从2002年开始研发,经过3年研制进入飞行试验阶段。2005年7月7日、2006年2月6日和2007年1月11日分别进行了三次试验,终于在第三次取得完全成功。第一次试验在酒泉卫星发射中心发射,后两次在西昌卫星发射中心发射,其中2006年那次还成了著名的UFO事件,直到2007年才真相大白。2007年试验成功后,中央军委副主圌席曹圌刚圌川、总参谋长梁圌光圌烈、总装备部圌长陈圌炳圌德、总装备部政委迟圌万圌春、总装备部副部圌长李圌安圌东中将一同来到西昌基地看忘了参试人员。kkv技术的突破获得了国防科技特等奖和2008年度国家科技特等奖(专用项目)。

 

2007年1月试验成功后不久,科工二院就召开了国家战略型号──高层反导武器系统HQ-19的研制工作动员会,部署了相关工作,明确了关键技术和时间节点,提出了保障措施和具体要求。HQ-19估计是21世纪初立项的,固体火箭助推器首次飞行试验是2003年。

 

2007年kkv技术完全突破后开始进行试样研制,并准备进行实弹打靶,张奕群接任总师。今年这次试验成功,可能是HQ-19的首次拦截试验成功(类似于1999年8月的DF-31首飞)。但有可能并不是第一次试验。反导试验难度很高,美国的反导试验也有相当的失败率,这是很正常的。

 

根据各种消息来源推测:靶弹可能是从太原卫星发射中心发射的某种中程导弹(DF-3或者DF-21),拦截弹从新圌疆库尔勒附近发射,拦截地点位于甘肃、新圌疆交界处附近,离拦截弹发射点有几百公里。其实,早在6*40工程时代,库尔勒就是我国的反导武器试验场,曾多次进行“反击”系列导弹的试验。

 

从技术上说,这次反导试验的难度要大于三年前的反卫试验。卫星轨道是固定的,可以事先精确测量好(误差达到米级),然后选择合适的发射窗口发射拦截弹,按预定弹道飞行,主要考验的是kkv的性能。而反导试验还涉及到地面相控阵雷达对来袭弹头的远距离预警、跟踪、测量、火控。对固体助推器的快速反应能力要求更高。由于助推器对kkv的入轨精度不像反卫试验时那么高,因此对kkv的寻的、导引和轨/姿控制要求也更高。

 

这次试验估计还只是一次初步的试验。参考美国的反导试验,还需要在不同的战术条件下做多次试验才能全面考察反导系统的性能,如不同的来袭弹头类型、射向,不同的拦截高度、距离等。更重要的是,未来还需要识别弹头和诱饵,对付轨道机动等中段突防措施。

 

 


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