【深度】美智库分析：中国人民解放军火箭军精确打击能力的建模与仿真

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【深度】美智库分析：中国人民解放军火箭军精确打击能力的建模与仿真

原创 2017-09-23 学术plus 学术plus

首次打击

——中国对美国在亚洲多个军事基地的导弹威胁

（五）

中国人民解放军火箭军的

精确打击能力的建模与仿真

打击建模和模拟

为了评判对美国和同盟国防空和导弹防御系统实施先发制人的打击可能的有效性，我们使用了两种不同的方法尝试确定有多少中国导弹将击中目标，以及其打击效果。

首先，类似于其他弹道导弹防御分析师研究这个问题的方法，我们使用详细的电子表格对有多少导弹将被同盟国防御系统拦截以及有多少能够渗透进行估计。进行这项分析也需要做一些基本假设。

特别是，我们假设所有三种防御系统（爱国者（PAC-3）、“萨德”和宙斯盾弹道导弹防御舰船的单发杀伤概率（SSPK）均为80%。其他分析师之前分析导弹防御拦截弹的可能有效性时使用了相似的80%的估值，但有些防御分析师认为对于最先进的中国弹道导弹这个假设可能乐观了。
我们还假设美国守军将连发——对每一枚来临的导弹使用两枚拦截弹以增加单发导弹拦截的概率。
另外，中国人民解放军火箭军使用再入飞行器是可行的，但由于我们在开源资料中没有找到这样使用的证据，这种情况没有包含在计算中。如果出现了这样的诱饵使用，可能导致部分弹道导弹的大气层外拦截更为困难。但是，一些消息来源显示，在一定的（传感器）判别能力水平以外，使用诱饵对袭击并没有好处. . .并且防御系统可以部署更多拦截弹补偿较弱的判别能力。

我们认为中国导弹部队将尝试让弹道导弹弹头接近同步到达目标，以冲破弹道防御系统，因此我们假设所有入侵弹道导弹在整个飞行路线中紧密成群，这样我们可以计算时间-距离来确定交战/拦截的可行性。

本次分析将爱国者（PAC-3）雷达的范围看作报道过的每次最多为九枚拦截弹提供制导（“萨德”系统为十），这样假如入侵导弹在有记录的最大范围处被发现，且首次截击发生在拦截弹最大射程处且杀伤概率没有下降，则单个PAC-3系统至多进行三次截击。
对于PAC-3拦截，这种假设比一些导弹防御分析师所做的更乐观。我们还假设导弹防御雷达系统的拦截后评估是完美的，因而导弹防御系统不会试图截击已经遭到破坏的入侵弹道导弹的残骸。
最后基于可用的开源信息，我们假设每个PAC-3导弹系统有五个发射器，每个发射器有16枚拦截弹，因而共有80枚可用的导弹。类似地，我们假设每个“萨德”系统有六个发射器，每个发射器有八枚拦截弹，共有48枚导弹。如果适用的话，我们也假设每一艘弹道导弹防御舰（巡洋舰或驱逐舰）有20枚弹道导弹拦截弹（标准SM-3导弹）的库存。

我们对先发制人导弹袭击的可能结果的另一种建模方法是使用商业战争游戏模拟软件：《命令：现代海空战》（CMANO）。该模拟软件已经在美国空军、海军和防务合约商中使用，其开发者最近受邀到五角大楼展示软件的能力，据报道“其预测工作胜于他们自己的模拟”。

通过使用该模拟软件的内置场景编辑器和海量武器系统数据库，我们建立了一个场景尝试复制虚拟导弹打击。为了实现这项工作，我们在场景模型的建立中做了额外的假设。首先，我们假设美国和日本在我们通过开源研究能够确定的所有地点都部署了爱国者（PAC-3）导弹系统。我们在韩国设置了一个“萨德”系统，位于公开新闻报道的大致位置，但假设中国将避免弹道导弹从该部队的上空飞过。

对于美国空军基地停放的飞机，我们假设首先，每个基地分配了大量停放在机库和掩体内的战斗机，数量等同于我们估计的美国战斗机。我们将更大型的飞机（例如空中预警机、运输机和加油机）的数量和种类设置为与我们从每个空军基地的最新谷歌地球图像中看到的相等。模拟软件自动将飞机分配至每个模拟空军基地的停机坪和机库，并判定模拟导弹打击基地时飞机可能受到的损害或破坏。

我们还将中国人民解放军火箭军导弹旅分配在开源报道中描述的大致位置，并在发射上文估计的数量和种类的导弹所需的地点创建虚拟导弹旅。我们将一些部队从开源资料显示的已知位置移动到我们认为对可能的目标实施袭击所需的位置。我们假设巡航导弹将紧随弹道导弹同步发射，以避免防军对随后的弹道导弹打击预先警觉。我们再一次假设中国部队将试图让弹道导弹弹头接近同时到达目标以冲破导弹防御，并尝试在模拟中复制。最后，我们对夜间温和天气下的先发制人打击进行了建模。

“专业”版的CMANO可以编辑武器特性，但我们选择使用消费级版本中已有的对武器和传感器系统特性的开源评估结果。

建立上述场景后，我们多次对模拟进行运行并做了记录，对使用的防御武器、导弹打击、破坏的地面飞机、破坏的跑道、击中的建筑和指挥中心以及击中的在港舰船的数量进行了存档。

建模和模拟的结果

我们的两种建模中渗透防御的弹道导弹数量不太一致（参见图13和图14），但两种情况下看来都有充足的弹道导弹可能渗透并对区域内的美国基地和部队造成十分严重的杀伤。在CMANO模拟中，对特定设施和平台受到的损害进行了建模，我们看到以下结果：

几乎所有主要固定总部和后勤中心被击中，重要总部在冲突的最初几分钟内被击中
几乎所有日本港湾内的美国舰船在码头区被弹道导弹击中
多数情况下，所有日本的美国主要空军基地的跑道和跑道长度的滑行道被弹道导弹破坏
跑道破坏、总部破坏和防空系统削弱导致超过200架被困的美国飞机在冲突的最初数小时内在地面被破坏

审视虚拟导弹袭击的模拟似乎可以得出一些要点。

首先，虽然开源分析显示冲绳部署了多个爱国者系统保卫嘉手纳空军基地这样的设施，它们可能被中国库存的大量短程弹道导弹轻易冲破。
我们还注意到弹道导弹向日本基地的模拟飞行时间约为六至九分钟，短于我们的猜想。为了确认模拟飞行时间的精确性，我们模拟了之前公布过的美国“民兵III” 型洲际弹道导弹从范登堡空军基地向太平洋夸贾林环礁的目标设施的测试飞行。现实中，这次测试飞行据报道使用了27分钟，在模拟中使用了25分半钟，误差小于10%。
最后，可能也是最重要的是，日本目前的导弹防御架构的主要目的似乎是保护日本城市免受数量较少的朝鲜弹道导弹袭击。我们当然赞成这个目标是有意义的，朝鲜造成的威胁确实更近在眼前，但对于在中国人民解放军火箭军的袭击下保卫美国部队和基地，目前的导弹防御部署看来远远不够。特别是，在开源资料中我们完全没有发现能够在中国人民解放军火箭军的打击下保卫佐世保海军基地或岩国机场的当地导弹防御系统。

虽然开源分析显示冲绳部署了多个爱国者系统保卫嘉手纳空军基地这样的设施，它们可能被中国库存的大量短程弹道导弹轻易冲破。

图 13 目前的弹道导弹防御系统下多个美国基地受到的弹道导弹打击数量估值

图 14 目前的弹道导弹防御系统下多个美国基地的弹道导弹渗透比例估值