伸向太空的触角

李梅　郭吉兰

2019年3月27日，印度突然宣布成功进行了地基反卫星导弹试验（题图），一时间举世瞩目，其总理莫迪更是宣称，印已成为世界上第四个拥有反卫星武器的国家。那么，印度的反卫武器究竟怎样呢？

印度“沙克蒂”地基反卫试验基本情况

从此次印度公开的反卫试验情况，我们可以对其反卫发展现状和技术能力做出大致判断。

“沙克蒂使命”3月27日上午5点40分左右（格林尼治标准时间），印度在东海岸的奥萨里邦成功进行了一次反卫试验，1枚拦截弹从卡拉姆岛发射，在升空约3分钟后，成功击中1颗高度在300千米左右的低轨道地球卫星。印度DRDO（国防研究与发展组织）将此次试验任务称为“沙克蒂使命”（Mission Shakti）。“沙克蒂”，即印地语“权力”之意，似乎暗示印度有意夺取制天权。随后，印度总理莫迪在电视讲话中宣布，印度已成功完成了反卫星导弹试验，太空计划取得重大突破，印度将成为世界上第四个拥有反卫星武器的国家。莫迪表示，印度反卫星导弹将为印度太空计划提供新力量，此次试验显示印度已具备远距离高速高精度击毁卫星的能力。美军方的“早期预警和监测网络”在美东部时间27日凌晨1点49分也监测到印度发射了导弹，击毁了1颗本国的低轨小型卫星。

对于此次使用的拦截弹，印并未透露过多信息，但有媒体称从DRDO获得的信息是，该弹是以DRDO开发的弹道导弹拦截系统所使用的PDV拦截弹为基础改进的，因此被称为PDV-MK2。印度DRDO则宣称，PDV-MK2反卫星拦截弹并不是“大地”导弹的衍生，而是一款全新研制的专用反卫星导弹，集成了目前印度在火箭发动机和导弹拦截研究方面的一些新技术。其官员还透露该弹的最大反卫星高度能够达到1000千米以上，而之所以试验只打300千米高的目标，主要还是为了太空的“环境”。DRDO主席萨伊什表示，此次试验显示印度已具备远距离、高精度击毁卫星的能力。

印度此次试验使用的靶星Microsat-R

“靶星”情况 印度官方并未公开此次被击毁的卫星型号，但印度只有2颗卫星的轨道高度约为300千米，分别是Microsat-R（2019-006A）和Microsat-TD（2018-004T）。其中，Microsat-R卫星位于大约260千米×285千米轨道，于3月27日11点12分通过卡拉姆岛上空，因此推测此次被摧毁的为该星。Microat-R卫星重约740千克，于2019年1月24日发射。该星最初位于240千米×300千米的轨道，2月26日，印度进行相关变轨操作，将卫星轨道调整为摧毁前的260千米×285千米。值得注意的是，与绝大多数印度卫星不同的是，Microsat-R不是印度的国家航天机构ISRO（印度空间研究组织）制造的，而是由DRDO制造的，也就是设计发展“沙克蒂”地基反卫导弹的国家机构，这是非常少见的。因此目前各方怀疑该星本身就是DRDO为反卫星试验而精心准备的靶星。与近年大多数反卫试验国家使用报废卫星作为目标不同，印度像冷战时期的苏联一样专门设计发射了反卫试验靶星。专用靶星上通常会装有无线电信标和各种传感器，在卫星拦截时既可以发射位置信号，也可以瞬间将拦截时的拦截器相对位置和内部应力变化情况发回地面，用于试验数据分析。

碎片问题此次试验后印度外交部马上对外界宣称，试验在大气层外较低高度进行，产生的碎片可在试验后数月内清除。但从目前情况看，此次试验没有像美国2009年那样从上向下拦截，从而使碎片降低轨道高度，进而很快进入大气层烧毁，而是从下向上打击，使碎片向上飞散，因此对轨道飞行器造成较大威胁。美国一家公司保守评估，这可能产生了约6500块比铅笔橡皮擦大的太空垃圾，而且有些碎片的轨道高度还在上升。而美国宇航局（NASA）局长布里登斯坦透露，印度进行反卫星试验之后，美国在太空发现试验留下的较大的碎片就有400多块。其中排在前面的60块大碎片中有24块将飞越国际空间站最高点的上空，并逐渐对空间站造成威胁。该局和美国战略司令部联合空间作战中心估计认为，国际空间站遭受小块碎片撞击的风险在10天内上升了44%。俄方认为，印度反卫星试验产生的太空垃圾虽然对国際空间站影响有限，但使俄“进步”号货运飞船的发射受到较大影响，并很可能推迟近期发射计划。关于碎片影响问题将处于长期观察之中。

印度反导系统的PDV拦截弹

破片式杀伤器摧毁卫星想象图

印度地基反卫导弹发展

《技术远景和能力路线图》印度政府对反卫星技术觊觎已久，但由于技术水平有限很难得到国内支持。但2007年邻国的反卫试验使军方和国内政客在反卫问题上达成了一致。2010年1月，印度DRDO主任萨拉斯瓦特曾透露，印度已经在开发使敌人卫星失效的技术。同年10月，印度空军上将、参谋长委员会主席奈克表示，邻居的反卫星武器让我们的卫星变得十分脆弱，我们需要发展摧毁敌方卫星的能力。萨拉斯瓦特当时称，如果将“烈火”3和弹道导弹防御（BMD）杀伤器集成于一体，研制反卫星导弹是可行的。导弹有效射程约为1400～1500千米，足以能打击太空中的卫星。2013年9月，印度出台《技术远景和能力路线图》，规划了未来15年军事技术发展路线。根据这一路线图，小型化卫星和反卫星武器将成为印度太空军事力量发展的方向，其规划的主要领域包括发展能够“对近地和同步轨道卫星进行电子和物理破坏的”反卫星能力。据此，印度反卫武器开始独立于反导计划而单独发展。

PDV反导拦截器从目前情况看，印度此次试验用的反导拦截器源于近年大力发展的高层反导导弹。印度的高层反导导弹源于“大地”弹道导弹，最早通过改进“大地”导弹发展了全液体燃料的PAD拦截弹，拦截高度80千米;在此基础上增加1级固体助推段发展成了固液结合的PAD2拦截弹，拦截高度120千米;以后为拦截导弹专门开发了一级固体燃料助推器，变为两级固体燃料的PDV拦截弹。2015年4月，印度从孟加拉湾内的一艘舰上发射了1枚靶弹，装备了可分离弹头，可模拟射程2000千米左右的中程导弹。尔后从惠勒岛测试场4号发射台发射1枚PDV，在120千米大气层外对靶弹进行了拦截，该弹实际拦截高度可达150千米。以后到2017年2月又进行了6次PDV的拦截试验。通过这些试验，印度测试了比原先的主动雷达导引头更先进的红外导引头，末端姿控和机动系统也更可靠。这使印度具有了大气层外杀伤器技术，使其集成到“烈火”系列的助推器成为可能。

“沙克蒂”导弹在初步掌握高层反导技术后，印度开始着手反卫导弹开发。虽然外界很早就猜测“烈火”3或“烈火”5可能成为反导助推器，但这两种型号作为中程和洲际导弹反应性较差，且直径较大，与从PDV拦截弹发展起来的拦截器难以匹配。而此时印度为潜射弹道导弹开发的K-4导弹助推器已经完成，两者结合是无二之选。2016年9月，印度反卫导弹型号正式立项，称为“XSV-1工程”;2018年9月底开始筹划反卫拦截试验。将PDV与K-4结合起来的新导弹被称为“沙克蒂”，外界按照编号将其称为PDV-MK2。

发射升空的“沙克蒂”导弹

发射升空的印度PAD拦截弹

2019年2月12日上午11点10分左右，印度发射1枚导弹，目标为高度271千米、以240千米×300千米卫星轨道运行的MicroSat-R卫星，但导弹在发射约30秒后发生故障，导致试射失败。之前印方向美国模糊地提到要进行某种武器试射，事后印度政府也未承认这是一次反卫试验，而是声明此次试验是针对模拟目标的一次有效“拦截尝试”。但美国仍能判断这是一次使用动能拦截器的直升式反卫星试验。直到2018年3月27日，印度使用“沙克蒂”导弹完成对MicroSat-R卫星的拦截，拦截轨道高度283.5千米，比上次预计高度高出约12.5千米。

从印度试验用的“沙克蒂”拦截导弹外形看，其具备更高轨道拦截能力，因此印度下一步的发展方向应该是在高轨道区域进行更先进的反卫武器试验，此次测试只是印度庞大反卫系统发展的起点。

“沙克蒂”反卫导弹组成分析

虽然印度对此次“沙克蒂使命”反卫试验情况守口如瓶，但根据公开的有限图片，我们可以对其组成作出大致判断。从技术来源看，“沙克蒂”导弹主要由战斗部、导引头、三级助推器和一二级助推器四大部分组成。

战斗部从前面的分析和公布的导弹图片可以看出，“沙克蒂”导弹的三级及战斗部均源于PDV。而PDV是印度继PAD之后的第二代高层拦截系统，也是其第一代大气层外拦截导弹。PDV与PAD最大的区别除了变为全固体发动机外，就是采用了更先进的制导方式，这为配备更先进的战斗部提供了可能。外界因此认为它采用了动能杀伤器，但从战斗部尺寸和助推器动力看，其战斗部总质量并未减小。印度虽然没有公布PAD及PDV的外观尺寸参数，但从历次的发射照片可以对其外观尺寸进行判读和测算。按照导弹各级长度与直径之比，以及知道“大地”导弹直径为1.1米的情况下，可换算出PDV及“沙克蒂”导弹弹头大致直径1.1米，长3米。也就是说在如此大空间内只配置了姿态控制的气瓶或燃气发动机、导引头及飞控系统。这与其它国家采用动能碰撞杀伤的拦截器相比过于庞大，因此其战斗部中很可能装载了爆炸装置，而且质量很可能为50～80千克。在拦截过程中引导系统控制弹头接近卫星，近距离定向引爆爆炸载荷，利用破片对卫星造成杀伤，这也是拦截后造成400多块较大碎片，且軌道向上迁移比预想要低的原因。这种方式由于自身产生碎片，最终造成的空间垃圾碎片会更多，且速度更高。此外，额外的爆炸载荷增加了战斗部质量，使导弹拦截高度的潜力大幅降低。

导引头从印方公布的情况看，此次拦截采用了红外导引方式，而且是技术较为先进的红外成像导引。“沙克蒂”导弹的前身PDV没有采用PAD系列拦截弹的主动雷达导引方式，而采用了更适用于大气层外的红外导引方式，这使得弹头为分离罩设计，也就是在大气层外，导弹头罩必须抛离，将红外导引头露出来，以减少头罩热载荷对导引头的影响。红外成像导引不像红外热源方式，可以更精确的选择目标部位实施碰撞。例如，美国在2008年使用碰撞杀伤拦截USA193卫星时，在“标准”3拦截弹上使用的就是红外成像导引头，这使其可以选择卫星燃料箱碰撞，从而引爆燃料使碎片尽可能小。不过，在采用爆炸破片方式的情况下，这种精确碰撞能力并无用武之处，只有掌握了精确末端控制技术后，这种方式才可能在反卫拦截中发挥更大作用。从“沙克蒂”导弹照片中弹头部分可以看到尾部有4个矩形框，框内为圆型喷嘴，这应该是用于末段矢量控制的气瓶喷嘴，或燃气发动机喷口，其在导引头的伺服机构控制下使战斗部接近目标。

三级助推器从“沙克蒂”导弹照片看，其三级采用了PDV导弹的二级助推器，长度为2.2米。两级固体发动机使PDV达到6～7马赫的高速，而“沙克蒂”导弹三级助推器的设计无疑使其达到印度试验后宣称的10马赫拦截速度成为可能。值得注意的是，三级助推器的尾段正面有4个圆形小型喷口（背面还应对称有4个），这应该是从三级助推器主发动机中引出的燃气喷管，通过阀门开关控制燃气喷射，来调节三级助推器的飞行姿态和方向，实现对弹头的引导。

一二级助推器由于印度方面没有公开“沙克蒂”导弹的相关参数，因此我们只有通过公布的图片进行测算，才能对其性能进行分析。从图片量算可知，“沙克蒂”导弹三级与下面级的直径比为1.428，与一二级的长度比为1.517。以三级（PDV的二级）1.1米直径为参考，可以换算得知一二级助推器直径约1.5米;以三级长度5.2米为参考，可以换算得知一二级助推器长约8米。而导弹总长13.2米，与印度方面所称“沙克蒂”导弹总长13米相近。而从照片可以看出，在一二级助推器上部三分之二处，有明显的级间段加强筋，应是从这里将助推器分为一级和二级。量算大致可知一级长约5.8米，二级长约1.9米，级间段长约0.3米。印度“烈火”3和“烈火”5导弹直径均为2米，“烈火”4导弹直径1.2米，“烈火”2导弹直径只有0.88～1米，显然原来媒体猜测的现有“烈火”系列导弹都不符合“沙克蒂”导弹的直径。从一二级助推器看，最大的特点就是较为短小。将导弹长度缩短是潜射导弹为了适应潜艇垂直部署时有限的艇身高度，因此一二级助推器来源于潜射导弹的可能性很大。目前印度正在研发而一直未公之于众的只有传说中的K-4潜射导弹，因此“沙克蒂”导弹的一二级助推器很可能源于K-4。

“沙克蒂”地基反卫系统性能特点

拦截高度潜力大，但反应性有待提高在此次試验中，拦截弹从卡拉姆岛试验场发射后，第一级燃烧75秒，于45千米高度分离;第二级燃烧30秒，于110千米分离;第三级继续上升，拦截弹飞行2分48秒，最终以10千米/秒的相对速度与距离发射场约450千米、高度约为283.5千米的目标卫星交汇。印方宣称从目标获取到卫星被摧毁的试验时间少于4分30秒。从这些数据与导弹尺寸的能力比对看，一二级助推器燃烧并未充分，因此其仍具有较大提升空间。从印度反导技术发展来看，印始终将提高拦截高度作为重要发展指标。PAD2将PAD1的拦截高度从80千米提高到了120千米，PDV则将PAD2的拦截高度从120千米提高到了150千米。此次“沙克蒂”导弹的拦截高度虽然只有不到300千米，但从其三级助推器分析可以看出其拦截高度可提高到1000千米以上。如果采用更先进的碰撞式动能杀伤器，使载荷质量降低，则拦截高度可以提高到1500千米，甚至更高。但也应看到，“沙克蒂”导弹毕竟是正在发展的潜射导弹和“大地”地地导弹技术结合的产物，而非源于专门的反导导弹技术。这类导弹由于药柱直径大，制导系统需提前加电预热，红外制导元器件需保持较低温度等原因，导致其无法避免繁琐的地面发动机测试和电子系统检测过程，这将大大限制其快速反应性。

据称这是印度公布的红外成像导引头获取的卫星目标图像

印度“烈火”5弹道导弹

制导技术先进，但载荷要求过高从目前透露的情况看，“沙克蒂”导弹在飞行中使用了环形激光陀螺惯性导航，末段导引头则采用128×128焦平面阵列的捷联式红外探测器，也就是红外成像制导方式。这种方式在反导上有很大发展潜力。但从“沙克蒂”导弹弹头载荷来看，无论是体积还是质量都较大，据此推断战斗部可能采用破片杀伤方式，而且姿态控制或机动发动机，以及导引头和控制伺服装置等体积都较大，这对导弹载荷提出了较高的质量要求，导致飞行效率不高。

可快速机动部署，但系统自主性不高“沙克蒂”导弹与印度其它导弹系统初期一样，都采用了拖车支架方式运输与发射。从以往经验来看，估计这也是“沙克蒂”导弹初期部署方式。这种TEL三用车通常由印度DRDO下属的车辆研究与发展公司、塔塔发动机厂和TRATEC工程有限公司联合制造，广泛用于印度陆基导弹系统。这种车辆采用8轮三驱动轴设计，使用了液压独立悬挂机构，震动较小，越野机动性较高，而且转弯半径较小。据称，每个轴载荷可以达到40吨，3轴设计使其运输和搭载能力有较大冗余，这种拖车通常使用沃尔沃或太脱拉车头牵引。不过这种拖车的关键部件和总成技术仍需引进，这导致其系统自主性受到限制。

远程探测能力强，但系统集成性较差由于拦截器等关键部件承袭了印度反导系统的PDV，因此其地面远程探测和控制系统也沿用了PDV的远程雷达系统，即由印度和以色列在“绿松”雷达的基础上合作开发的“剑鱼”（Swordfish）远程跟踪雷达（LPTR）。印度只引进了两部“绿松”雷达系统（另外两部以合作生产方式交付），1部“绿松”雷达参加了2006年和2007年的PAD及AAD的拦截试验。而印以合作的“绿松”雷达经过适应性改进，被命名为“剑鱼”，成为以后PAD和PDV的探测与火控雷达。印度称，“剑鱼”雷达工作在L波段，最大探测距离达600千米，目标分类和识别能力提高了30%～40%，能同时跟踪200个目标，并能跟踪以5000米/秒的速度飞行的中远程弹道导弹。值得一提的是，在此次试验前几个月，印度从以色列引进的ELM-2090U雷达刚刚投入运行。该雷达工作在UHF频段，与工作在S波段的ELM-2090S协同工作，探测距离分别达到5000千米和600千米，其不但可对远程导弹作出早期预警，还可对地球轨道上的卫星进行探测、识别和编目。而ELM-2090U雷达和“剑鱼”雷达配合，则可以完成对高轨卫星的探测识别和对中低轨卫星的火控拦截。但由于ELM-2090U雷达部署在印度中南部，而“剑鱼”雷达部署在东北部沿海，虽然“沙克蒂”导弹系统可通过车载机动，但是探测和控制系统分布地域广泛，即使通过网络连接，也有通信干扰问题，这使整个系统难以集成，导致战时难以形成合力。

媒体透露的印度反卫系统运行图

印度从以色列引进的“绿松”雷达

“沙克蒂”地基反卫导弹未来发展

“沙克蒂”地基反卫导弹试验成功不但为处于印巴冲突低谷的印度民众提供全民狂欢的素材，也会极大激励印度的太空野心，而且对印度战略武器发展也将起到促进作用，其技术可能应用于以下几个方面。

一是发展高轨道反卫导弹。前面已经提到，“沙克蒂”反卫导弹具有极大的拦截高度潜力，因此完全可能发展为一种射程超过1000千米，甚至更高的反卫导弹。

二是发展高层反导拦截弹。目前印度发展的PDV拦截弹拦截高度只有150千米，只能对射程2000千米以下的导弹进行中低弹道拦截。而“沙克蒂”导弹使用的三级设计，使其拦截高度可以达到800～1000千米，这将使其能够对射程5000千米以下的导弹实施拦截，而这正是其假想的中国对其实施战略核打击的主力导弹。

三是为中程弹道导弹发展提供支撑。从前面分析可以看出，此次试验的虽然是反卫导弹，但是其一二级助推器使用了未来印度潜射导弹的主力K-4导弹的两级火箭发动机，因此其不但是对K-4导弹的实质性检验，也是K-4导弹上陆成为陆基中程导弹的原型。这种导弹射程将达到3 500千米以上，成为真正对中国等邻国具有威胁的实战型武器。

[编辑/山水]

印度引进以色列的ELM-2090U和ELM-2090S雷达阵地部署图