反导新主张水墙

超音速飞行的现代高机动性反舰导弹已具备了上一代亚音速巡航导弹无法比拟的强大突防能力，也迫使现代水面舰艇上装备的综合反导系统日益庞杂，能够开发一种即具备全天候反导弹能力又成本低廉的有效防御系统就成为各国海军面临的紧迫课题。

终于，当人们的视线稍稍移开舰体本身之后，广阔的海面便成了最好的答案——为什么不用水“筑”一道墙呢？

早在二战期间，人们就已经认识到并尝试过用水墙保护水面舰艇免受空中攻击，日本、英国和美国海军都尝试用127毫米炮弹产生的水柱拦截低空突袭的鱼雷攻击机；而1982年马岛海战中，英国海军则已开始尝试用火箭炮弹激起的水柱拦截掠海飞行的“飞鱼”导弹。到1993年，美国海军水面战中心经过一系列调查和技术演示后认定，水墙技术对水面舰艇防御高速掠海反舰巡航导弹将十分有效。这种源于浅海炸雷技术（清除水雷场）的新颖方法利用了新的毁伤机理，可为舰船提供一种廉价的、全方位的末端防御系统。多个爆炸物在浅水引爆后产生的水墙可以毁坏突破了内层防御圈的掠海导弹的引信和或弹体结构，从而增加防御武器的交战空间。

水墙概念

水的密度比空气大1000倍，完全可用于阻挡来袭导弹。但是水墙产生的时机和位置十分重要，它既应该有效拦截导弹，又得保证本舰免受水下爆炸的冲击和导弹碎片的毁伤。

在水墙防御作战模式下，其它防御系统仍能正常探测和交战，当掠海飞行导弹在关键距离上未被摧毁时，就在离舰约100米处建立水墙（见图1），用于激起水墙的多个爆炸物用火箭发射，而发射时间需由探测和跟踪系统决定，炸药在设定深度上几乎同时引爆，从而在导弹弹道前方形成连续的水墙。

通常弹炮近程系统可能因击中来袭导弹战斗部或火箭发动机而引起剧烈爆炸。这样，速度超过1马赫的导弹碎片仍可能对装甲薄弱的现代舰船造成严重损伤，而水墙则能避免这种情况。

导弹撞击水墙后，轻则弹体结构或弹翼控制面将被破坏，从而明显改变弹道，重则引爆战斗部引信或使发动机熄火。

水墙形成机理

在过去50年中，人们对水下爆炸产生的水柱现象进行过许多研究，很早就观察并描述了单个大型炸药产生水柱的过程和一般形状，但对水柱的结构却缺乏详细的定量描述。这主要是因为爆炸冲击海面溅起的初始水花溅落时阻碍了观察，而腾空的水柱也会发生破裂。为研究水墙概念，人们后来建立了描述水柱结构的流体动力学模型，以了解浅水多点起爆所产生的水柱的复杂特性。这种模型能描述气泡的形成、膨胀、分裂和再膨胀过程，以及水柱形成过程中水与空气的相互作用过程。

当多块相距很近的炸药在水下同一深度同时引爆时，每块炸药产生近似球面冲击波，它们在水下和空中交互作用。两块炸药之间的水面产生很大的水柱脉冲，炸药正上方的水体则产生很大的垂直速度。因此，浅水多点同时引爆产生的水墙厚度大于单点引爆。

水池试验

为验证水墙作为舰船防御系统概念的可行性，1993~1997年间，美国共进行了5次水墙水池试验，演示水墙对战场战术导弹的抗击效果。在1993年的第一次试验中，研究人员用一块0.454千克的炸药（C4和PBXN-103型炸药）进行了气泡和水柱形成过程的模型验证研究，测定浅水爆炸情况下气泡的膨胀、溃灭、再膨胀过程和水柱形成期间空气与水的交互作用。

同年在弗吉尼亚的第2次试验，用多块4.54千克线列炸药块在不同深度进行了爆炸试验，成功地形成了水墙。炸药块间隔2.4米，引爆深度为2.4米。与单块炸药相比，多块炸药大大增加了水柱尺寸。试验中，研究人员还利用对电导性和微波吸收性的测量技术测定了水墙截面中水的总质量。

在1994年的第3次试验中，5块11千克级的PBXN-103炸药筑起了非常厚实的水墙，为获得最大的上抛水量，炸药的间隔根据流体动力分析来确定。试验前期，高速摄像机记录下了水墙形成过程及尺度。试验后期，水墙成功地拦截了代表目标残片的高速碎片和弹丸。试验表明，多个11~13千克炸药块产生的水墙对舰艇防御系统具有战术价值。

为对水墙概念进一步开发和评估，1995年又进行了第4次试验。试验表明，不同的爆破索长度、炸药类型、引爆深度、引爆方法等均可产生厚实的水墙；而水墙的形成与布置技术，以现有扫雷系统中的浅水线列炸药炸雷系统为基础。

在1997年进行的第5次试验中，8块11千克的PBXN-103炸药形成了总长约为30米的水墙。照片证实，水墙高度在2秒内超过49米，即使在模拟的3级海况下，水墙的高度仍很明显。在水墙3~7米高度范围内，水墙的厚度在炸药爆炸后3秒内超过了37米。在这次试验中，水墙的撞击力成功摧毁了“陶”式导弹的战斗部。

导弹被近程武器拦截后会产生危及本舰的高速碎片，为了确定水墙拦截这些碎片的效能，在试验中，向水墙发射了不同口径和速度的高速弹丸和模拟碎片。在一项发射127毫米炮弹的实验中，共发射了3发飞行时间为0.4~3秒的炮弹，第一发弹刚穿过水墙后就破碎了，前向速度全部损失；第2发弹未能穿过水墙；第3发弹穿过墙后速度下降了75%以上，飞行方向偏转了35°。弹道偏转的炮弹脱靶量超过24米。

试验中，水墙还有效拦截了15块直径50毫米的模拟碎片，从而表明，被近程防御系统（反导弹导弹、火炮）击碎的高速残片可被水墙阻挡。

为了解导弹撞击水墙的后果，研究人员用简单的超音速导弹有限元数学模型和试验中得出的水墙流体动力学数学模型模拟了导弹撞击水墙的过程。模拟表明，水墙的毁坏能力远远超出了导弹的实际可承受能力。

实弹验证

1997年，水墙系列实弹测试全面展开，其目的是验证水墙引发导弹引信和破坏导弹结构的效果。试验选用廉价的“陶”式反坦克导弹来模拟掠海反舰导弹，用200毫米口径的压缩气炮发射炮弹模拟亚音速掠海导弹。8块线性布置的11.35千克PBXN-103炸药在3.1米的水下引爆，每块炸药相隔约4.2米。正如图2照片所显示的，“陶”式导弹结构被完全摧毁，导弹高爆药被暴露，触发引信被压扁并已动作，导弹连接处损坏，内部器件暴露，控制面折断。而导弹碎片也未能穿过水墙。

实战配置

水墙武器的应用主要依靠3项技术：线列炸药浅海炸雷技术、模块化水平发射系统（MHLS）及拖曳线列炸药阵。分析表明，91米长的线列炸药用3秒时间飞到约91米外，然后约在1秒内沉到引爆深度3~4.3米处，炸药线列中的各块炸药从落水一直到水下7.6米处均可保持水平。

M58和SABRE是目前美国海军正在开发的发射线列炸药的灭雷系统。图3所示的M58连续线状炸药长107米，密度为7.45千克/米，使用C4炸药。炸药总重1362千克，体积小于2立方米，系统成本约为2.4万美元。SABRE系统是122米长的离散线列炸药，454千克的PBXN-103炸药块间隔为0.9米，总重1362千克，体积小于2立方米，系统总成本为8万美元。显然，与防空导弹相比，它们的成本十分低廉，且在船甲板上只占据有限的空间。

另一个水墙应用方案是利用MHLS发射装置和二战时就采用的反潜武器——深弹，深弹的空中和水下弹道可以精确算出。MHLS用气囊技术将深弹发射到90米之外，无须火箭发动机，如图3产生长122米的水墙仅需要30发18千克的深弹。而可重复装填一次的MHLS装置重3859千克，产生水障时间仅为2秒，成本为50万美元。

第3种配置水墙防御方法则是在舰体周围安全距离外布放线状炸药阵。舰船航行时，拖曳臂带动线状炸药阵前进（图4）。线状炸药约122米长，深度为3~6米，距本舰45米以外，炸药阵的深度及相对于本舰的距离则由舰上系统控制。