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第13章 未来太空战争(3)

为了确保软件开发的质量,预警机的软件开发必须进行软件工程化,也就是采用系统工程方法去组织人力、物力资源,按用户需求进行定义、开发、设计、测试、考核和维护,以预定的成本向用户提供运行程序、文档和有关的设计文件、操作指南等。

软件工程化包括三个要素:方法、工具和过程。

软件工程的方法为软件开发提供了“如何做”的技术,它包括了多方面的任务,如项目计划与估算、软件系统需求分析、数据结构、系统总体结构的设计、算法的设计、编码、测试与维护等。

软件工具为软件工程方法提供了自动或半自动的软件支撑环境。

软件工程的过程则将软件的方法和工具综合起来,达到合理、及时地进行计算机软件开发的目的。过程定义了方法使用的顺序,要求交付的文档资料,为保证质量和协调变化所需要的管理,以及软件开发各个阶段完成的里程碑。

预警机上的人一机界面,主要指显示控制台,而显示控制台上的人一机界面,主要是指显示器配置的数量和种类。

预警机上的显示控制台,早期的一般只有一个显示屏,20世纪90年代以后开发的预警机显示控制台,一般包含1个态势显示屏和1个表格显7K屏,2个显7K屏尺寸相当,都是液晶显示;或者是“一大两小”显示器,B卩1个态势显示屏,个头较大(如50.8厘米);2个小屏(如30.48厘米)为触摸屏,当然也是液晶显示,分别显示表格和操作菜单。所谓态势显示屏,是指可以看到比较全面的战场态势的显示屏,在上面可以看到战场对应的数字地图、预警机录取到的或者从别的作战单元传送过来的情报,包含了雷达情报、敌我识别情报、ESM情报以及从地面指挥所上传来的情报,等等。以雷达情报为例,可以用1个小飞机符号表示飞机目标,目标据预警机的距离、方位和速度等信息以标牌的形式出现在小飞机符号的旁边,称为“挂牌显示”。当对该飞机完成了敌我识别知道了其敌我属性之后,这架飞机符号可以用相应的颜色表示。而对于ESM情报,也就是截获到的辐射源信息,可以用“萝卜线”表示,“萝卜线”可以指示辐射源所在的方位,在“萝卜线”的旁边还可以显示该辐射源对应的载频、脉冲宽度、脉冲重复频率、调制方式等“指纹”信息。在采用表格显示屏后,可以以表格的形式,进一步列出感兴趣目标的信息细目。

随着计算机的处理能力和显示器显示能力的进步,使得预警机可以更为轻松地处理越来越多的战场信息。例如,如果要求预警机上的雷达可以对1000个以上的点迹进行处理、能够同时连续监视500批(在雷达中,不用“架”而用“批”来衡量雷达发现飞机目标的数量,这是因为对于远处以编队飞行或相隔较近的飞机,在雷达看来可能无法区分,所以不知道是只有一架飞机还是几架飞机,因此以“批”度量)飞机目标和500批海面目标,或者每个操作员通过数据链引导10~30批目标,这都不会在技术上存在问题。到底对预警机应该提出什么样的目标跟踪和引导战斗机的数量的要求,一个限制性因素是预警机载机的内部空间的大小,也就是看载机的机舱到底能够放置几个显示控制台。一般情况下,小型载机能够配置25个显示控制台,中型载机6~8个显示控制台,大型载机则在9个显示控制台以上。每个操作员在其显示控制台上,最多能同时监视的目标航迹数不超过40批,能同时通过语音引导的战斗机数不超过5批,能同时通过数据链引导的战斗机不超过30批。为此,以大型预警机为例,系统能处理的航迹数一般不超过400批,能同时引导的战斗机数,在语音情况下不超过50批,在数据链引导情况下不超过300批。当然,由于计算机处理能力的进步,操作员的负担越来越多地交由计算机来完成,指标要求可以进一步提高。

二、太空战中的其他武器

1.战略弹道导弹

为了准备太空战,发展战略弹道导弹依然是重中之重。美国和前苏联都发展了陆基公路机动小型单弹头洲际弹道导弹、铁路机动大型多弹头洲际弹道导弹和远程或洲际潜地弹道导弹。采用了先进的复合材料壳体和结构、高能固体推进剂、挠性密封全向摆动单喷管、可延伸喷管出口锥、先进的惯性制导和复合制导技术。命中精度达百米级,大大提高了摧毁硬目标的能力。这一时期战略弹道导弹的主要种类有:美国的“侏儒”、MX、“三叉戟IC—4”、“三叉戟2D—5”,前苏联的SS—24、SS—25、SS—27、SS—N—20和SS—N—23,英国的“三叉戟2D—5”和法国的M—5等。美国和前苏联部署的战略弹道导弹总数分别达到1710枚和2436枚,战略弹道导弹核弹头总数分别达到过8210个和11008个。

2.军用卫星

军用卫星在60~70年代的基础上,又发展了2~3代。截至1988年,世界各国发射成功的各类卫星有3459个,占各类航天器发射总数的90%。拥有自行研制和发射人造卫星能力的国家已有8个(俄、美、法、日、中、英、印度和以色列),20多个国家和地区拥有自己的卫星,100多个国家和地区成了国际通信卫星组织的成员。到1989年,全世界巳发射658颗通信卫星。全世界的国际电话业务三分之二以上和全部洲际电视转播业务均由通信卫星完成,有170多个国家和地区都已使用直接广播卫星代替地面中继线路普及电视,世界各地已先后建立起大型通信卫星地面站2000多座。全世界已建立了30个卫星通信系统,其中包括3个国际和3个区域性卫星通信系统,以及美、俄、英、法、日:加拿大、德、意、印度、印尼、澳、中等国家的国内卫星通信系统,在加强军事力量中起了重要作用。

到1988年年底,美苏发射的照相侦察卫星共1015颗,电子侦察卫星共279颗,海洋监测卫星共105颗,导弹预警卫星共98颗。美国照相侦察卫星已发展了6代,可见光照相机的相片可以分出地面上0.3米大的物体。最令人瞩目的是“锁眼—12”侦察卫星。这种卫星侦察设备除原有的电子光学侦察手段外,还增加了全天候昼夜侦察照相设备,即可见光照相和近红外(0.4~1.1微米)、红外(8~14微米)高精度红外侦察照相设备,对地面分辨力巳达12.5x12.5厘米,几乎可看清报纸的标题,并能将图像信息经“7FDRS”中继卫星实时传输给地面站;其重量增到18.5吨,其中仅用于轨道机动的燃料就多达4吨,且可进行空中补充燃料;其轨道最大高度为1000千米,且可降至160千米高度的轨道上做机动飞行,简直可成为超高空机动侦察飞机了;设计总寿命达5年以上;它还装有大功率反射式望远镜,用可见光和红外谱段摄取地面目标图像。这种望远镜的主镜直径比“哈勃”太空望远镜直径(4.7米)还要大些,光学镜头焦距2.4米,整个系统长达13米。为防止地球大气引起光学镜头的畸变,它使用计算机控制的“自适应光学仪器”可精密地改变其反射镜的表面形状。它可日夜工作。

导航卫星也有了长足的发展。从1978年起,美国发射第二代“导航卫星”,由6个轨道面上的均布的18个卫星网组成,约为1.9万千米,再加上3颗备用卫星在6个不同平面的轨道上绕地运行。倾角55度,运行周期12小时。

3.载人飞船与航天飞机

20世纪80年代,美苏载人飞船又有新的发展。前苏联“联盟—19号”与美国“阿波罗—18号”飞船在1975年实现成功对接之后,苏联“联盟T号”飞船从1979年12月16日首次发射,到1986年3月13日做最后~次飞打,先后发射了15艘,其中一次为无人飞行,其余均与“礼炮号”太空站对接过。“联盟T号”飞船从1986年5月21日首次发射以来,到1999年年底先后发射了近30艘,它主要用于向“和平号”太空站提供物资设备与替换航天员。

美国在20世纪80年代,除继续完善“阿波罗”飞船性能之外,主要发展航天飞机。美国自1981年4月12日第一架航天飞机“哥伦比亚号”试飞成功之后,80年代先后发射“挑战者号”、“发现号”、“亚特兰蒂斯号”。不幸的是,1986年1月28日,“挑战者号”航天飞机在第10次飞行中,由于右侧固体火箭发动机后部联结处的密封圈失效,导致起飞73秒后发生爆炸,7名航天员全部遇难。

“挑战者号”失事后,美国对航天飞机进行了许多重大改进。为了弥补“挑战者号”失事造成的空缺,美国又研制了一架新的航天飞机,取名“奋进号”,1992年投人使用。截至1999年8月,美国5架航天飞机共进行了95次载人飞行,将500多人次航天员送人太空,发射过各种卫星、探测器,进行过卫星回收和在轨修理,并完成了大量太空试验和观测工作。1986年,前苏联耗资100多亿美元,历时10年,调集了全国1000多个研究所和工厂企业的上万名科技人员秘密研制成功的“暴风雪号”航天飞机露出了庐山真面目,并于1988年11月15日成功地进行了首次不载人飞行。“暴风雪号”设计飞行寿命为100次,计划每年飞行2次。但由于政治、经济方面的原因,“暴风雪号”只进行了这唯一的一次试飞,便从此销声匿迹了。

日本从1987年起开始研制“希望号”小型航天飞机,同样因经费不足于1997年停止发展,但继续支持“希望—X”小型验证机的发展。

4.太空站

前苏联太空站建设在20世纪80年代仍处于领先地位。1986年2月20日,前苏联“质子号”火箭将“和平号”太空站的核心舱送人高度约400千米、倾角51.6度的预定轨道,表明前苏联开始正式组装与运行世界上第一个永久性载人太空站。1987年3月31日、1989年11月26日、1990年5月31日前苏联又分别将“量子1号”天文物理实验舱、“量子2号”技术舱、晶体舱发射人轨,与核心舱对接。

20世纪80年代初,美国航天飞机的研制成功并投人使用,为美国建造大型太空站奠定了技术基础。1984年1月,美国总统里根正式下令研制永久性载人太空站,经过几年的方案论证与设计,终于在1987年经里根批准开始启动命名为“自由号”双龙骨结构的太空站计划,并邀请欧洲太空局、日本和加拿大参加。1993年10月16日,俄罗斯也接受了美国等国的邀请,正式成为合作伙伴,并放弃了建造“和平—2号”大型太空站的计划。俄罗斯的加入不仅扩大了太空站的规模,而且使该项目成为几乎包括所有航天大国在内的国际性计划,因此后来就直接称它为国际太空站计划。

5.太空武器

受“星球大战”计划的影响与刺激,20世纪80年代太空武器的发展非常迅速。在反导弹太空武器的发展上,美国先后投进了约550亿美元的研制费用,在研究“星球大战”未果的情况下,1988年8月研制“智能卵石”拦截弹,1990年首次进行亚轨道拦截飞行目标试验。1993年克林顿上台后改为发展战区导弹防御系统和国家导弹防御系统。

在反卫星太空武器的研制上,美国从70年代后期,在探索、研制天基反导弹核能太空武器的同时,开始转向研制动能和定向能等非核能太空武器,多次进行了拦截洲际弹道导弹和卫星的试验研究。1985年9月13日,一军基地起飞,使用反卫星导弹成功地击毁了1颗早已废弃的旧卫星,标志着反卫星导弹进人实战应用。

前苏联于1963年开始研制共轨式反卫星太空武器,仅在1968~1982年近15年内就进行了20余次非核能太空武器拦击目标卫星的试验。前苏联的拦截卫星具有很强的机动变轨能力,可以拦截轨道高度在2000千米以下的近圆轨道的目标卫星。从70年代后期起,前苏联也转向研制动能型和定向能型反卫星太空武器,其中反卫星激光武器已具备初步作战能力。此外,前苏联部署在莫斯科周围的A—135战略反导系统也能用于反卫星作战。前苏联解体后,俄罗斯由于经济困难,发展反卫星武器的步伐有所放慢。定向能武器(激光武器、粒子束武器、高功率微波武器等离子体武器)和动能武器(电磁炮、反导拦截弹、反卫星导弹和反卫星卫星)也已展开研制,有的进人试验阶段,如“爱国者”导弹系列。