2024年9月20日

各位大神已经说了好多关于航母战斗力的干货了,我来补充一下人类对于航母面对轰炸攻击的生存能力这个问题的认识过程。题主这个问题并不低级,航母的优势和面对空军轰炸的生存能力,是经过实际验证之后才被人们确信的。

在二十世纪上半叶的时候,美国人其实也产生了和题主一样的疑问,特别是二战中核武器发明以后,美方非常自然地想到一颗核弹就能完爆一个航母舰队,那花那么大代价建造这些庞然大物岂不是一上战场就当炮灰了?那时候美方不是不明白本题里诸位高人说的航母对夺取制空权的决定性优势,但仍然跟题主一样觉得如果战略轰炸机运载核弹头进行打击的话航母肯定歇菜。

这个争论的背景是非常深刻的。军迷大都知道美国各军种之间的竞争,比如西点军校总是对海军冷嘲热讽什么的。但对于航母抗核武打击能力的这一场争论可不是打嘴仗这么简单,直接关系到海军的存废——当时美国还没成立空军,空中力量主要是陆军航空兵。陆军航空兵从一战的时候就主张空权至上,认为陆军轰炸机能够制伏水上舰队,成为对海洋的绝对控制力量,要求成立独立空军。二战中发明了核武,陆航更认为核武可以完爆水上舰队,以后只发展空军和核武就可以了。如果这一主张得到认同,不但水面舰艇将停止发展,连海军的存在都会是个问题,直接威胁到海军的根本利益。所以海军跟陆航的争论非常激烈。

争论的结果,就是双方均同意用事实说话,真的用核武器对水面舰队进行一次超强打击,看看水面舰队到底能不能生存。本来二战中可以用核武攻击日本舰队来看效果,但投了广岛和长崎两颗日本就投降了,还没来得及用核武打击它的海军舰队。所以最后决定用核武轰炸美国自己的舰队进行测试,这就是著名的十字路口行动。

可以看出,用核武炸自己的舰队,是极其疯狂和下血本的做法。事实上海军所下的血本远远超出了想象:海军一共拣选了95艘各种军舰作为测试的靶舰,当中包括两艘航空母舰、五艘战列舰、四艘巡洋舰、12艘驱逐舰、八艘潜艇、60艘各式登陆载具及运输舰,以及三艘驳船。这当中只有十艘是俘虏的日本帝国海军军舰,其他都是美国自己的。当时美国海军在军事科技新发展的背景下面临着被釜底抽薪甚至撤销的危险,因此豁出了血本进行自我拯救,成为海军存废的十字路口,这一核爆行动因此得名。

试验地点选在马绍尔群岛的比基尼环礁,是的,就是比基尼泳衣的那个比基尼。三点式泳衣的推出与此次核试验几乎同时发生,当时对人们传统观念的挑战无异于“一次核爆”,因此这次核爆的地点就被用来称呼这种泳衣,而这次核爆本来的名称“十字路口行动”却相对没那么出名了。

随后布阵于比基尼环礁海域,1946年7月1日上午9时进行了第一次核爆,是空中引爆,称为Able核试。图为第一次核爆的爆炸中心与舰队排列情况:

一架B-29轰炸机在目标舰上空投下23,000当量的吉尔达核弹。核弹原定在内华达号战列舰上空520英尺(160米)爆炸,但却意外大幅偏离目标710码(650米)之遥,最后在吉列姆号海军运输舰(USS Gilliam, APA-57)上空引爆。爆炸使吉列姆号及卡莱尔号(USS Carlisle, APA-69)即时沉没;两艘美国驱逐舰安德森号及林森号在一小时内沉没,而轻巡洋舰酒匂号则在次日沉没。由于核爆的破坏远低于预期,部分传媒对此深表失望。”上图中,“图中五个标上X号的船舰沉没,爆心直径约为1,000码(910米),区内的船只承受了不同大小的破坏;填上红色的为内华达号,以作识别预设爆心,实际爆心则在编号5的吉列姆号附近

之后,又于7月25日上午8时35分进行了第二次核爆,称为Baker核试,这一次采取的是水下引爆,以测试不同引爆方法对军舰的破坏作用。

Baker水下核试采用了21,000当量核弹(有指亦为23,000当量)。核弹被置于登陆舰(LSM-60)90英尺(27米)呎水深下(海床水深180英尺(55米)呎),位处靶舰阵列正中央。7月25日上午8时35分,核弹引爆。核爆过后,LSM-60登陆舰没有留下任何可辨认残骸,被判定遭核爆气化;另外八艘军舰在核爆后沉没,包括战列舰阿肯色号及长门号;航空母舰萨拉托加号;潜艇舟鰤号、鲣鱼号及天竺鲷号;以及YO-160石油驳船。欧根亲王号重巡洋舰在核爆后严重受损,并在12月拖行期间沉没。是次核试的破坏力主要来自水压冲击波,而其辐射尘更几乎污染全部靶舰,使之具放射性。

Baker核爆对舰只的损害明显较Able为大,当中最受注目的,是位于爆心旁边的阿肯色号。核爆后阿肯色号几乎即时翻转沉没,而按照在核爆时的拍摄片段,阿肯色号上方的水墙出现一偌大黑影,故阿肯色号很可能在爆炸后被水墙吸起,然后舰艏可能触及海床,最后舰艉向后倒下,使舰体在礁湖翻沉。至于航空母舰方面,萨拉托加号的巨大烟囱在核爆后倾倒于飞行甲板;而舰艏与舰艉又遭到不同力度的水流拉扯,使舰体中央折断并大幅入水。白兰地曾下令拖船前往救援,但因辐射问题而作罢。萨拉托加号最终在核试后8小时沉没。随着辐射水平逐年下降,萨拉托加号现已成为其一潜水热点。至于早在Able核试受重创的独立号,因距离较远而未再受创,但受到严重辐射污染。由于长年清理辐射无果,独立号最终在1951年于法拉隆群岛凿沉。

德国欧根亲王号重巡洋舰成功撑过两次核爆,但严重使水兵无法登舰修补入水。同年9月欧根亲王号被拖往夸贾林环礁,途中在12月22日倾覆于浅海。时至今日,其右舷螺旋桨仍露出水面可见;而左舷螺旋桨则在1978年被打捞,现存于德国基尔的莱博海军纪念馆。

鲣鱼号潜艇是唯一一艘被击沉的舰只,可在事后成功打捞浮出水面。及后该舰被拖往加州对开海面,两年后作靶舰击沉。至于三艘重创军舰:号海军运输舰(APA-81,编号25)、休斯号(DD-410,编号27)及长鲨号(USS Dentuda, SS-335,编号24),均在核试后几近沉没,而海军则将三舰拖到海滩搁浅。由于三舰均在爆心1,000码(910米)以外,故此受损较为轻微;而长鲨号更在水下,受到较少辐射污染,最终更短暂重新服役。

这是第二次核爆水下引爆后的照片,从比基尼海滩上拍摄。注意看蘑菇根部圆柱状水墙的右侧有一竖着的长条状黑影,那是被核爆掀起来的阿肯色号战列舰。

Baker核爆在人类武器发展史上也具有重要地位,因为这是人类史上的首次水下核爆。因此核爆的整个过程被非常详细地记录下来,即便今天,只要对武器、技术感兴趣的人看起来也会非常非常爽,绝对是人类自我作死的极限之作(读一声)。因此把维基上的描述整体引用一下,对照下图阅读:

在核弹引爆瞬间,一个高速膨胀的火球在引爆点出现,并在水下产生超音速的液压冲击波,将附近的船舰龙骨扯开;水下冲击波也被空中摄录机清晰拍摄纪录:当水下冲击波向外扩散时,海水颜色随之变为深色,犹如海上石油油污;而紧接在冲击波之后的海平面则即时变成一层白色。由于水的传声速度较空气快五倍之多,当冲击波在水下高速扩散时,后方海面即迅速染白,犹如一层白色薄面在海上高速向外延伸。

核爆1毫秒后,火球引发的气泡同时抵达海床及海平面。气泡在海床炸开一个直径30英尺(9.1米)乘以2,000英尺(610米)的大坑,并将海水雾化,以圆顶状喷上半空。核爆后一秒,气泡将直径500英尺(150米)范围内、共2,000,000(二百万)吨海水及海沙喷上半空,并形成一道高6,000英尺(1,800米)、阔2,000英尺(610米)、但厚300英尺(91米)的水墙。最后当气泡上升至空中,便引发一道空气冲击波。由于冲击波后方的气压急降,使水汽即时凝结为云。这道凝结云(又称“威尔逊云”,以威尔逊云室为名)由海面迅速抬升,并掩盖了整道水墙,同时以圆盘状向外扩散,最后在气压逐步回升后方告消失。

随着凝结云消失,水墙顶部开始变成花椰菜状,所有海水、海沙及水雾均耗尽动力,并即将随重力坠回海面。核爆并没有产生蘑菇云。同时,气泡大量吸起海水,使水下出现真空。当两旁海水涌入填补空间后,反向外面海水施加推力,从而引发类似海啸的海波。第一波海浪在核爆后11秒,已涌离爆心近1,000英尺(300米),浪高94英尺(29米)。当海浪涌到3.5英里(5,600米)外的海滩时,仍达15英尺(4.6米)高,并反复冲击九次之多。海滩的数架登陆坦克因此被冲上岸边,并被一层厚沙覆盖。

核爆后12秒,水墙开始随重力下坠,形成一道高900英尺(270米)的巨型瀑布。这道瀑布从天而降,激起一度高辐射的海潮,淹过海面绝大部分的靶舰。这最终使靶舰受到极为严重的辐射污染。

水下核爆所产生的辐射污染远远大于此前包括广岛、长崎在内的历次空中引爆核弹,美方对此严重估计不足,仍然派海军士兵穿着日常工作服登舰进行观察并清洗辐射污染物,而且很多舰艇上的老兵舍不得自己长年居住工作的战舰被摧毁,出于感情很积极地毫无防护地登舰进行清扫,想要拯救战舰。等到探测到舰艇辐射的严重程度时,一共有4,900人在钠的首六日半衰期间登上受严重污染的靶舰,67人摄取过量辐射。根据事后的跟踪调查,在1992年(核试46年后),这批人员的整体死亡率,比起对照群组高出4.6%;核试后有登上靶舰的水兵,死亡率为增加5.7%,而没有登舰的水兵则高出4.3%。这次核试也因此被列入“美国不道德试验”的名单。

“十字路口行动并未如海军所料,成为决定海军战后前途的试验。纵然Baker核试对船舰构成无法挽回的辐射污染,且众多靶舰只有长鲨号潜艇能短暂返回现役,并留在码头作训练用途;但白兰地在8月6日称所有在核试30日后摧毁的军舰,均不会被视为遭核弹击沉,以免公众认为一枚核弹便足以摧毁整支舰队。

“美种竞争亦未因此告终。1946年总统杜鲁门正式提交军事重组议案,并获国会通过;美国空军及美国国防部因此先后设立。海军于是次核试得悉核武的庞大破坏后,决心发展可携核弹的舰载机及舰载导弹,并在1947年于中途岛级航空母舰作多次试验;而此举却与希望垄断核武投射权的空军正面冲突。两军竞斗最终在1949年以美国号航空母舰的取消、及其引发的海军上将起义事件告终,由空军取得胜利。海军势力要到同年苏联引爆第一枚及次年朝鲜战争爆发,才逐渐恢复。”

楼上投票最多的那位讲解了航母战斗群的构成,以及航母如何防御导弹。但还是比较片面,因为如果仅仅是防御,是体现不出航母的之处的。(而且防御也不仅仅是拦截导弹)

4. 地球是圆的——意味着80km外就会处于地平线以下,你看不见任何东西。那里也是雷达盲区。

关于第二点可能需要稍微解释下,为什么飞机vs军舰是飞机占优。因为飞机在速度和机动力上有巨大的优势。这首先带来了极大的主动权,飞机可以选择进攻和撤退,可以躲避,而军舰相对于飞机那几乎为0的速度可以认为只能原地挨打。在能量(动能和势能,也就是高度和速度)上优势,使得飞机在进攻的武器方面也具有极大优势,一个显著体现就是空射反舰导弹的射程大大高于舰空导弹。现代的反舰导弹如YJ83射程达到240km,3M54E1的射程更达到了300km,而现代的舰空导弹,比如标准SM2,射程只有137km,即使最新的增程版也只有190km的射程。(因为飞机发射的导弹拥有更大初速,拥有初始高度可以滑翔,去攻击的仅仅是一个只有几十km时速的大型目标。而相反军舰发射的对空导弹则需要从0开始加速,需要自己爬升,而且要攻击一个速度几百km/h甚至上千km/h的高速小目标,自然更困难,需要耗费更多的燃料)

所以现代战机可以轻易的在军舰的对空火力圈外发射导弹,自身完全不用担心受到攻击,军舰只能被动拦截这些来袭导弹。一波打击完了这些飞机可以从容的回去重新装弹再来一次,而军舰的拦截总有失手的时候。

明白了这些前提,就明白了航母的不可替代性——航母是在远洋作战时你能找到的唯一机场。在大洋上海战,如果你拥有航母,那么你就拥有了以空制海的重大优势。

其实优势还不仅仅是这么一点。从最开始的探测和侦查就开始拥有巨大优势了。现代军舰上的雷达,哪怕强大如宙斯盾系统的SPY-1,对海面目标的探测也只有几十公里。原因就在于上面说的地平线外的盲区。

可见,要想探测的远,就得把我方的雷达摆得更高。所以为什么现代战舰在重心允许的情况下都尽量把雷达放得更高,有些甚至直接把雷达放在桅杆顶上。就是为了尽可能增大对低空以及海面目标的探测距离。

但是军舰的高度毕竟是有限的,撑死把雷达放一百米高了不得了。这显然还是远远不够的。那么终极解决办法是什么呢——对,将雷达搬上飞机。这就是预警机。有了预警机,雷达可以轻易提高到几千米甚至万米的高度,这样对低空和海面目标的探测能力就有了数量级的提高。

这也就是航母带来的另一个巨大优势——航母可以搭载预警机,特别是飞得高看得远的固定翼预警机。这就在战场信息掌控能力上有了飞跃性的提升。

而对于没有航母的水面编队,在面对航母编队时,就处于极大的劣势中。想要破除这种劣势,只有两种办法:1.依托海岸(PLA海军过去十几年来就这么过来的)。2.自己也有航母。

很多人以为航母的最大作用是提升我方编队的防御能力,特别是对空防御能力。可以靠战机来防御战机,免得处于劣势。这的确是航母的一个作用,但并不是最重要的。航母的终极防御来自于进攻。

俗话说,最好的防御就是把对方消灭在有能力还击之前。 只是一般的军舰很难有这样的能力。而航母恰恰拥有先敌发现、先敌进攻的能力。

航母上的预警机可以让航母的感知范围大大增加,而航母上的攻击机则可以让航母的攻击半径大大增加。从战机上发出的导弹显然比直接从军舰上发出的导弹能攻击更远的目标。

俄罗斯虽然拥有航母库兹涅佐夫号,但其思路仍然停留在以海制海的时代,上面的战机主要用于防空,而对海攻击靠的是库兹涅佐夫上那12枚巨大的SS-N-19花岗岩巡航导弹导弹。在这种情况下,其实库兹涅佐夫号和基洛夫巡洋舰没有太大差别。在这种情况下,即使拥有了预警机或远程侦察机的支援、拥有了巨大的花岗岩导弹,俄罗斯舰队也只能做到600km外发起攻击。

下半部分是美国的尼米兹号航母,依托F/A-18E/F超级大黄蜂战斗攻击机携带鱼叉导弹,则可以从1000km外发起进攻。这已经比俄罗斯舰队多出了足足400km。400km对于一个舰队而言,是一个极其遥远的距离,你即使30节航速狂飙,对方原地等你,也需要7个多小时。这已经足够美军编队发起n次打击了。这还是拥有重型远程超音速导弹的俄罗斯舰队,对于的舰队则更不用谈了,你根本没有能力把航母纳入你的火力攻击范围。

所以为什么说航母那么?答案就很明确了,航母可以让你获得远超对方的探测能力、远超对方的攻击范围,还可以获得以空制海的绝对优势。

至于LZ的第二个问题,我觉得到这里就不用回答了。用一堆导弹来打航母,前提条件是你先有机会把这些导弹发射出去才行。而航母是不可能给你这种机会的。即使用最强的SS-N-19花岗岩导弹,你也必须在距离航母600km处才能发射,而航母在一千公里外就可以把你的导弹发射平台消灭掉。

瘫痪一个航母战斗群需要耗费极大的军事资源,世界上只有少数几个国家具有这种能力,比如中俄,但是即使这些国家,也必须调集相当大量的军事资源才能做到这一点,是极其吃力的。

很多人讨论打航母的时候,首先就会想到各种武器,比如潜艇导弹之类。其实,这些都是最次要的细枝末节。打航母要解决的首要问题是:如何发现并定位航母?

上面也有过解释,航母可以控制方圆千公里面积的海域。任何进入航母攻击圈的地方舰艇或飞机都会被首先消灭。所以在茫茫大洋,航母战斗群就像一个黑洞。对于敌人来说,他只看到自己派出去的飞机或舰艇一个个消失了,而对方的核心在哪里是完全摸不着头脑。最好的情况也是只能知道一个大概方向,但具体航母战斗群在哪里,有多远,都不知道。

上述还是最简单的情况,事实上航母战斗群可以采用更多的方式来隐蔽自己——它们可以静默,可以规避,可以迷惑敌方。因为航母在战场信息的掌控方面拥有不对称优势,所以战术的选择拥有极大主动权。

美国海军在1982年举行了代号为“NORPAC 82”的秘密军事演习。演习的课题是对苏联本土进行攻击。美国海军航母编队利用各种隐蔽手段,一直把航母编队推进到了预定的打击区域内也没有被苏联的军事力量发现(库叶岛附近)。

潜艇的确可以比较安全的进入航母的1000km攻击圈。不同的介质中的探测能力是天壤之别。普通的雷达(短波、超短波、微波)根本无法穿透海水。水下的探测主要靠声纳。声纳的探测距离一般在几十km级别。也就是说对于潜艇,能感知到的也就方圆几十km的小区域,在茫茫大洋要撞到航母也是非常困难的,至少需要向一个方向派出几十艘潜艇才能做到足够的密度,否则只能瞎猫碰死耗子。而且航母编队自身也会有1~2艘潜艇,探测是相互的,等你发现对方的时候对方也会发现你。你这艘潜艇恐怕还没来得及上浮通报位置(水下潜艇是很难与舰艇通讯的,因为无线电波难以穿透海水),航母值班的反潜机就已经飞到你头上了。

至于卫星,现在许多人将其万能化了,其实卫星也有很多局限的。卫星比较容易收到云层等的影响,而且对假目标的识别力也不足,容易被干扰等等。而且卫星的轨道有高低,要精确监控海洋上舰艇的位置,必须用低轨道卫星才行(高轨道能接收的信号强度只有至低轨道的几千分之一)。但低轨道卫星能监控的面积就小很多(越高看得越远),而且有效侦查时间很短(很快就会飞掠过要侦查的区域,等绕一圈再回来时就晚了),水面舰艇只要避开它的运行轨道即可躲开卫星的监视。除非你发射大量卫星遍布整个大洋,这就不是一般国家能承受得起的了。

手痒,还是简单说点,不说那么多理论的了,就讲苏联海军最终完成他们所认为的航母立体打击体系的构成:

苏联人是很喜欢饱和攻击理论的,但他们研制出SS-N-3之后发现,即便再多的反舰导弹,没有完善的目标搜索和定位系统也没用。于是,苏联红海军的作战指挥和侦察系统开始如下构成(简单点说了,感兴趣的可以自己去百度或者找论文看)

第一代系统:图16和图95组成的空中情报Sigint系统,支撑这套系统的飞机是图16PM专用海上电子侦察机和图95 RT远程海上雷达侦察和数据通信指挥机。

操作流程是,图16PM接受航母战斗群的雷达信号和无线RT,从理论上来说,这两种飞机无需飞到航母自卫圈内即可锁定目标。

第二代系统:“胜利“ 反航母空中侦察专用系统,由图95RT和导弹平台数据链构成,可与SS-N-3反舰导弹发射系统交换数据。上世纪60年代,胜利系统完成了部署,70年代进行了技术升级,可以支持SS-N12沙箱和SS-N-19花岗岩。

在该系统内,图95RT与潜射反舰导弹的配合流程是,前天上浮接收数据,由图95RT向潜艇提供目标数据,并在潜艇发射第一枚导弹之后持续提供目标数据,由潜艇导弹控制员不断进行目标修正,直到导弹最终锁定目标。当潜艇遭到威胁或打击失去控制能力的时候,图95RT可取代潜艇对导弹进行制导。

苏联一共生产了60多架图95RT,因为美军航母的强大压迫和RT生产不利,使得苏联继续想别的办法增加对航母战斗群的搜索和定位,于是在1979年发明了”传奇“ 天基侦察系统。

第三代系统:“传奇”系统是由带核电池的侦察卫星组成,既有电子情报侦察功能也有雷达搜索功能,作用范围大,据测试基本解决了远程巡航导弹瞄准定位的问题。苏联开发的舰艇,最后和胜利,传奇两个系统对接,特别是潜艇,通过燕子系统可以在水下接受传奇的信号,提高了潜艇生存能力。

SS-N-3的生存能力是很差的,因为体积太大,高空弹道暴露程度较大,因此靠SS-N-3击垮航母防御网是几乎不可能的。

根据红海军的推演,在上世纪60年代,摧毁航母需要30枚反舰导弹,到70年代需要60枚,当提康德罗加服役之后,则需要至少100枚以上,当阿利伯克大规模服役之后,这数字提高到了200枚,而且是对单一目标4枚以上齐射。

光有推演数据没用,红海军还得考虑自己的导弹确实是落后的,于是开发了SS-N-12和SS-N19。这里具体说说SS-N-19的部署和发射策略。

SS-N-19花岗岩重型超音速反舰导弹,是SS-N-12的加强版,被部署在奥斯卡级巡航导弹核潜艇(24枚直接潜射),基洛夫核动力导弹巡洋舰(20枚),库兹涅佐夫航母(12枚),上述导弹全部都可以齐射,并且在必要的时候安装核战斗部。SS-N-19采用高空领弹搜索和分配目标突防的攻击体系,按苏联红海军的计划,可提供时发射最多150枚SS-N-19,对美军航母构成实质性的威胁。

至此,苏联红海军终于建立起实质性的航母打击体系,但由于苏联解体,上述系统的很多模块得不到维护和增强,使得目前俄罗斯海军根本不具备航母打击能力

SS-N-22:白蛉,120千米射程,装备于现代级驱逐舰,4枚齐射,打击阿利伯克和提康德罗加的主力

结语:一个航母打击体系的建立,需要几代人付出极高的代价,而且后期维护需要天文数字的资金和技术,苏联海军的尝试,取得了实质性的成果,高峰期建立了5个专用的反航母战斗群,但美军有15个航母战斗群……..后期,因为苏联解体和俄罗斯海军的崩溃,使得这套体系彻底垮台。

PLA海军实质上是从1996台海危机之后才开始高速发展的(当年我们具备防空能力的驱护舰才三艘,反舰体系基本靠SY1这种古董),指望我们的海军和海航体系现在就具备航母反击能力,这是不现实的,不过还好我们有二炮,所以我们具备一定的战略防御能力,这也是客观的。

我是学天文的,和学遥感的学生不是一个专业,但是对光学系统还算有点了解。就顺手补充点资料,希望遥感的同学不要批评我信口开河。这里就谈一点点如何用卫星发现航母。

航母虽然很大,但是和广袤的大海相比,真的不是那么容易找寻,典型航母面积只有0.018平方千米。而太平洋将近1.8亿平方千米。真的可以说是百亿里挑一。如果把太平洋画成100*100米的图,那么航母不过是一个一平方毫米的点。那些说很容易找航母的,你把你的圆珠笔圆珠取出来随手甩到篮球场甲板上,然后试试找找吧,这个可容易多了!

对任何光学仪器来说,想要搜寻到特定目标,就必须考虑角分辨率和视场之间的矛盾,。一般情况下,光学系统成像很难做到二者兼顾。简单的说就是看的越清楚,看的范围就小了,看的范围越大,东西越模糊。

对于光学望远镜来说,这个很容易达到,如果光波长为500nm,光学仪器直径为一米,那么,角分辨率为0.12角秒,换句线米的物体,美国锁眼卫星直径为3.5米,可以看到0.1米的物体。

然而,卫星虽然看物体很轻松,但是卫星不是固定不动的,地球上近地卫星,一般90分钟就要绕地球一圈。而且,卫星虽然能看到物体,但是不是像人眼一样四处都可以看,而是有一个视野范围,超过这个范围,卫星是看不到的。以吉林一号为例,其每次扫描只能看到宽度11.6公里的区域。换句线分钟,在地球上看到一个宽度11.6千米的环。因而,虽然吉林一号的光学分辨率很高(1m),但是一次是不可能覆盖所有的太平洋的。如果要覆盖整个太平洋,需要卫星绕地球好多圈,逐次扫描,大约要上千次周期,而航母早不知道跑哪里去了。。。

上次大砍号航母海试的卫星图,就是知道确定的海域之后,美国卫星早早地跑过去专门跟踪,趁着云层展开抓拍到的,而平时,航母的航线很难预知,卫星根本不知道在哪里。

吉林一号还有一个视频星,这是一个新技术,可以一次监控一块4*2km内的1.16m分辨率视频图像,但是这个我不清楚,看上去目前还只能用于固定目标的视频监控。

为了能够同实时监控大范围领域,需要同步静止卫星跟踪,这个是高分系列卫星家族干的事情。但是,同步静止轨道在36000公里,因此光学分辨率会下降60倍,所以,高分四号的分辨率只有50m。

但是,高分四号一次对16多万平方公里的地区监控,要想找到只有0.018平方公里的航母,并不容易,光学图像处理上,对于分辨率50米的图像,那么想要区分一艘油轮和一艘航母,现有的计算机图像处理程序都不管用,很多时候需要人眼识别。具体来说就是程序找到可能的船舶位置附近图像,而后专业人员逐一分辨具体是什么船。所以,即便是高分四号寻找,也是费时费力,大海捞针。

通过光学波段寻找,需要的成本太高,而且还会受到云层强烈影响,那么雷达如何呢?这方面我不是专家,只了解一部分。

一般雷达波段为厘米波到米波,对于他们来说,其波长是可见光的上百万倍,同样距离分辨率下降百万倍,只能寻找特定的雷达回波目标。目前雷达卫星都发展了综合孔径成像技术。简单的说,卫星在运行当中发射一系列脉冲,并且记录回声的振幅和相位,则这些回声信号可以组合,结果相当于这些信号同时从一个很长的天线发射出来。这个方法相当于“合成”了一个远远大于实际天线尺度的天线。所以,极大地提升了分辨率。它的优势在于,能够不怕天气,晴天和黑夜的区分。比如高分三号,在大部分时段都能工作。但是,在高分辨率下,它的扫描宽度不高。比如分辨率为1米,扫描宽度只有10公里。只有当牺牲分辨率,比如调整到500米时,扫描宽度达到了650千米,才具备大范围监测能力。很遗憾,我没有找到合成孔径雷达的实时搜索效率,但是感觉做不到实时监控航母运动。

航母编队自身也会有很强烈的无线电信号,在冷战中会被苏联卫星,比如核动力卫星US-A系统侦测。

但是航母编队有很多反制措施,最简单的就是当卫星过顶的时候无线电静默。有时候甚至会故意欺骗。1985年美军航母演习,两艘航母战斗群处于无线电静默状态就在苏联军港外数百公里模拟对苏联纵深打击,期间有一名水兵不慎落海,整个舰队放弃无线电静默派出大量直升机搜救,就是这样,鼎盛时期的苏联也是在整个舰队全部撤走以后海军才恍然大悟,惊出一身冷汗。证实了这个系统意义不大~

此外,地球上90公里左右有一层电离层,可以反射特定波段无线电波,因而有些天波雷达利用这些电磁层来反射雷达波,从而避开地球曲率来监控远处目标,这个最远距离可达3000公里,足够覆盖关岛。但是目前看上去这个方法实战效果不是很好,因为这个受到电离层变化影响。可能精度有几百千米的误差

简单地说: 分辨率和扫描宽度是相互矛盾的,如果又想看得远又想看的清楚,需要更多的卫星,最好是组网。这里面花费的钱,可能不比建设几个航母编队便宜。虽然中国有几百颗卫星,但是不是每颗都是专门的监控卫星,实时监控难度是非常巨大的。但是,特定地区的海域监控,比如缩小到了海峡附近的几万平方公里区域,采用多种检测手段结合,应该是大有所为。

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