前戏准备地差不多了,下面该办正事了。
弹头返回大气层后的那点破事,归到和“防空”一起,今儿的正事就说大气层外的“中段反导”。目前戏台上仅有中美两家,连毛子的功底也只能看戏(毕竟地面雷达站的老本没啃完嘛,至少能看到土共的戏),至于其他小流氓,从没有仰头看天空的习惯。
先申个明,中段反导的保密程度和核武器同一等级,为啥呢?当人家看到洲际导弹飞过来,马上就会启动核反击,压根不管你装的是核弹头还是圣诞节礼物。既然送礼都没人领情,那索性就全装核弹头了,于是,中段反导和核威慑沾上了边,保密程度自然提上来了。所以呐,本文涉及的数字太多是道听途说,当不得真。
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中段反导难在哪
天下武功唯快不破,中段反导的难点就在于一个“快”字,呃,再加一个“远”字。回顾一下《土共三宝之二》里导弹射程与速度、距离、高度之间的关系,近程导弹的速度大约2-3km/s,中程导弹3-5km/s,洲际导弹可以达到6km/s以上。越远反而越快,拦截难度自然就越大。
有人疑惑,人家弹头速度快咱管不着,自己的拦截弹为啥就不能慢一点?这火急火燎的对头撞,相对速度平白增加了一倍!
反导有个原则,能早点拦就早点拦,万一失手了,还有机会弥补。拦截弹比人家晚起飞,为了早点赶到预定地点,当然得火急火燎的跑。还有,容我偷个懒,大家回头去看《土共三宝之三》,但凡上天的货,没有一个是慢的,不是不想慢,是没法慢慢上天。
那能不能带上燃料,上了天再减速?这样折腾都快赶上登月的行头了,这么大个头,如何保障机动性?反正这事你就认了吧,别指望在速度上做文章了。
强调一下中段反导的基本原理,弹头在真空环境无动力滑行,走的是理想抛物线,被锁定后可以计算出轨道,这是中段反导的基础条件。若距离太远,雷达锁定精度不足,就算知道核弹已经在路上了,也得等飞近了才能计算轨道,然后才能发射拦截弹,你说这事慌不慌?
于是,又有人疑惑了,拦截弹为啥不能早点发射?大致方向又错不了,先飞过去,等计算出轨道之后,再让拦截弹中途小小改个道,这岂不是省了好多事?
电视上的中段反导演示动画,经常是一枚完整的导弹击中另一枚完整的导弹,这是严重的误导!实际情况是,一枚无动力的弹头击中另一枚无动力的弹头,所以这样的画风才更逼真:你在几千公里外朝我扔石头,然后我也扔块石头,把你的石头砸下来。嗯,这样看起来就难多了吧?
说到太空,大家要有个概念,太空可比澡盆子大多了!一旦前面没走对路,后面若想改道,先掂量掂量燃料罐里那点盘缠吧!
发射拦截弹和发射弹道导弹没本质区别,前期助推时间都很短,大部分时间都是无动力阶段。也就是说,助推段决定了拦截弹的大致轨道,一旦脱离火箭后,不可能还有多余燃料从容的大范围转移,单靠拦截弹自身那点发动机,只能做小范围的变轨修正和调姿罢了,调整范围么,估计也就长江那点宽度吧。
把长江嵌在几千公里外的天上,比针尖粗不了多少,对雷达精度的要求极高!X波段雷达的前置部署虽然可以解决“轨道计算精度”的问题,不过,之后的拦截是体力活,茫茫太空路,这跑长途总比跑短途出错的概率高一些吧!
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动能拦截弹KKV
大气层内反导,一般是在弹头边上爆炸,利用破片冲击波让弹头损坏或偏移,大多不是直接摧毁,更有甚者拿核弹反导,就是为了增加冲击波的杀伤范围,前面提过的毛子那款潜射导弹据说能抗住500米外的小当量核爆炸。为什么不让导弹头对头相撞?原因无他,纯粹太难!
这种擦边球式反导虽然不是很有出息,但防空导弹外形还是很帅的,修长的身形,圆锥形的脑袋。中段反导的武器长得可就丑多了,跟个夜壶似的,空有一身本领,却少有人认得,果真是个看脸的时代!
拦截弹为啥长这么丑?当然有苦衷!炸药的爆炸速度大约是7km/s,导弹和拦截弹相对速度超过7km/s很常见,如果拦截弹引爆炸药的时间稍有差池,在弹头后面或侧面爆炸,爆炸碎片都不一定追的上弹头,因此必须“瞄得非常准”,所以还不如直接硬撞。
当速度达到2.9km/s时,1公斤物体撞击的威力和1公斤TNT炸药是一样的,所以完全不用担心拦截弹和弹头相撞的破坏力。再者,太空没有空气,不会形成冲击波,携带炸药无端增加重量,影响机动性。于是拦截弹就长成这般模样了,也就有了“动能拦截弹”这个说法,英文名:KKV。
洲际导弹打击目标还能容许有几十米的误差,而拦截弹可是要头对头硬顶的,误差超过1米都够呛,因此拦截弹所有的设计都围绕“精度”展开,撞击前一般都会有几公里的误差修正能力。拦截弹的结构如图所示,前面那个大圆桶就是红外引导头,太空的背景温度大约4K,即零下270℃左右,弹头从大气层里飞出来,磨得滚烫滚烫,温度越高红外特征越明显,当然用红外搜索。后面那四个小喇叭就是变轨推进器,边上四个罐子就是燃料罐,尾巴上还有几个调整姿态的小喷口。整个拦截弹压根不需要战斗部,直接扑对方身上就行。
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美国:GBI、SM-3
这星球上,但凡说到美帝,就没有他不会的技能,陆基、海基样样齐全。为了达到“多层拦截”的目的,开发了不同射程的拦截弹,由远及近,挨个捋一遍。
先说“陆基”中段反导:GBI。
前面作为案例的图片就是GBI的拦截弹,再看看这厮上天前的样子(下图),这和洲际导弹有区别吗?本质上说,这就是一枚用于防空的洲际导弹,GBI是美帝唯一可以拦截洲际导弹的反导武器,得好好说道说道。
把拦截弹送到洲际导弹同样的高度,得跑不少路,肯定也需要一枚和洲际导弹差不多体格的火箭,所以这货就长的胖了些。射高达到了2000千米,射程高达6000千米,拦截高度几乎涵盖了所有导弹,拦截弹脱离火箭时的速度达到7-8km/s,红外导引头在4K宇宙背景温度下,对于300K温度(27℃)的弹头探测距离为1260千米,400K温度弹头的探测距离为2500千米!咱家的孙悟空上了天也不见得有这般能耐!
美帝核威慑的假想敌就是中俄,土共一直装孙子,毛子天天捋袖子,所以美帝早就想在波兰部署GBI,毛子急得直跳脚,妥协后换成了爱国者PAC-3。现在GBI主要部署在阿拉斯加的格雷利堡反导阵地,大约放了三四十枚,待遇和核导弹同级,发射井可抗小当量核弹和电磁脉冲弹。还有加利福尼亚州的范登堡反导阵地也放了几枚,反正美帝面向中俄的方向是重点防御,欧萌是不可能扔鞭炮到美帝的。
GBI发射井
这些镇国利器,就算和平时期也是365天24小时警戒,据说从接到总统命令到发射,仅仅只需22秒。GBI发射后3分钟拦截器脱离火箭,5分钟即可飞行1200km。 也就是说,3分钟助推把拦截弹加速到极高速度,再无动力滑翔到上千公里外,砸中一个同样速度的弹头,想象一下这个画面。
GBI试验次数不多,成功率大约50%,当然,这是理想状态下的拦截率了,实战中效果估计得打折,得打成骨折。不过GBI主要用来拦截洲际导弹,又高又快,拦截率低也是能理解的。
这话还有一层意思,目前对于洲际导弹的拦截仍然缺乏有效的手段。
海基中段反导:SM-3
标准-3(SM-3)的名气比GBI稍微大些,新闻中说到美帝中段反导成功,大多时候说的是标准-3,击落报废卫星的也是这货。标准系列导弹原本是美海军的防空导弹,是海军宙斯盾系统的拳头,其中的“标准-3”系列专门用于中段反导。标准3系列有很多型号,早期型号不提了,咱挑厉害的说。
标准3的射程估计1500km以上,射高500km以上,这高度够不着洲际导弹的最高点,所以只能用于中程导弹的中段反导或洲际导弹末段反导。总体上说,标准3的定位还是用于射程3000km以下的中程导弹,升级后可以拦截射程5500km以下的中远程导弹。
核打击通常是满天星飞过来,反导导弹的数量也很重要,陆基GBI毕竟太贵,地主也伺候不了多少。相比来说,小巧的标准3就实用多了,买个几百枚没压力,装到船上,想放哪里就放哪里。
SM-3拦截弹的原理和GBI一样,就是更丑一点,速度大约4-5km/s,轨道修正能力据说超过了3km,最后拦截的锁定精度可以达到15cm。虽然SM-3不如GBI那么牛,但人家拦截的是中程导弹,所以拦截成功率高了不少。上回试验,标准3在靶弹发射后6分钟就升空了,可见宙斯盾对于中程导弹锁定计算的能力还是不俗的,扣除助推段的时间,计算轨道时间估计都不到1分钟。
当然,标准3硬要拦截洲际导弹也不是不可以,够不着弹道最高点,可以在末段拦截。但如果洲际导弹牺牲一些射程打高弹道(如下图),那么留给标准3的拦截窗口就更小了。所以大家看新闻,要看清楚是拦截洲际导弹,还是拦截中程导弹,这两者意义大不一样。
看到不少文章说,标准3可以拦截上升段的洲际导弹,这可真吓尿我了!且不说标准3能不能靠发射地这么近,就算标准3在对方完成助推后第一时间发射,也不一定追得上洲际导弹,除了激光武器,没听说谁能追得上洲际导弹的,所以不知道这个观点的理论依据是什么?其实吧,美帝真心已经很牛逼了,完全没必要帮他这么瞎吹。
除非……你已经知道了我的导弹轨迹(这就是萨德平时干的活),提前发射拦截弹守株待兔。
末段高空区域防御系统(THAAD)拦截弹
这里的末段是指弹头即将返回大气层,称不上“中段反导”,但尚在大气层外,有非常稀薄的空气,所以拦截弹需要考虑气动外形,于是就长帅了很多。
前面蓝色的是红外搜索,红框内的十字圆筒是修正轨道的推进器,动能拦截弹对于轨道精度的要求非常之高,尤其是最后拦截前,要快速修正、瞄准,所以基本结构都一个德性:前面红外+后面十字喷口。
萨德的拦截高度为40~150km,作战半径200km,速度大约2-3km/s,可以和标准3搭配,标准3拦截失败,萨德还有机会补刀。2015年美帝发新闻说进行了一次“空前复杂的反导行动测试”,说的就是多层拦截,先是标准3故障拦截失败,然后由萨德补刀成功。有意思的是,5小时后,土共也完成了一次中段反导,更有意思的是,2013年1月份,土共和美帝也是相约在同一天反导,其间基情可见一斑。
单纯说萨德拦截成功率没什么意义,萨德拦截的是快落到头顶的弹头,如果落下来洲际导弹,成功率肯定渣,如果落下来小鞭炮,把握性就大一些。再强调下,土共急眼是因为萨德的X波段雷达,而不是萨德的拦截弹,这点得整明白。
“爱国者”3(PAC-3)拦截弹
“爱国者”和“飞毛腿”的故事从小就如雷贯耳,爱国者的性质已经接近防空导弹,可以拦截导弹,也可以拦截飞机,层次要低多了,不过长的最帅。
考虑到防空需要,爱国者导弹和纯粹的动能撞击不同,有装高爆炸药的战斗部,采用破片效应摧毁目标,毁伤半径为20米。最快可以达到6马赫(速度单位换来换去可不是我显摆,一般大气层内速度都用马赫数表示,大气层外用km/s表示),拦截飞机射程为80km,拦截导弹射程是40km,因为导弹飞的高,爱国者得爬高拦截,所以牺牲了射程,最大射高24km。爱国者PAC-3是小号的萨德,小流氓正好适用。
总结一下美帝四大反导系统的分工:
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中国:反击系列反弹道导弹
土共《孙子兵法》学的太精,生怕美帝知彼知己,中段反导能让你知道个名字就谢天谢地吧!这个系列导弹的名气不大,却很贴切:反击系列反弹道导弹!
各位在小学看图说话能得几分?咱展开一下想象,仔细看下图奖章上的图标,猜猜都是干啥的。
按照小学惯例,给个例题吧:
反击系列导弹的研发叫“640工程”,60年代开始,至80年代反击1号和激光反导已经取得很大成功。后来小平同志实施韬光养晦策略,把这些工程都砍了,功过是非不予评说,也难以评说。
土共是“美粉”,基本也是按着“多层拦截”的思路走,“反击一号”和“反击二号”类似于美帝的爱国者3,射程50km,拦截高度20-40km,导弹飞行时间约20秒,平均速度1.5km/s;“反击三号”貌似是美帝的GBI,负责高空拦截,失手之后还能补刀。还有一个“红旗-19”相当于美帝的标准3,拦截射程3000km以内的中程弹道导弹,据说可以进行60g以上的大过载机动,速度达到了10km/s,可能是最快的。至于照片么,各位别嫌弃,土共的资料,能找到这么一副卡通图就不错了。
反导说白了就是看谁扔东西扔得准,文雅的说法是“入轨精度”。虽然中段反导保密度极高,但总得偶尔露一手震震美帝,土共有一个重要的官泄手段就是卫星入轨精度。多研究一下土共的入轨精度报道以及对接技术报道,里面虽然是八股,但还是可以分析出不少干货。嫦娥入轨的录像,活脱脱就是一个动能拦截弹,再举个栗子,有一次土共宣传自己卫星入轨精度亚米级(1米以内),你想想,把卫星那么精确送入轨道有多大意义?土共可不是三哥,为了新闻标题就舍得花钱。亚米级,除了要拦截弹头,哪里还用得着?亚米级意味着控制和监测已经达到反导要求了,妥妥的显摆。
还有科研题目,带着“空间非合作目标交会技术”字眼的,基本都是在玩反导,既然不是合作目标,却要在空间交会,这不是吃饱了撑的吗?除了反导、反卫星,你还有第二个解释吗?就是不知道这研发费用算不算军费。
土共反导水平到底如何,这和核弹头数量一样机密,咱全凭瞎猜。能确定的是,陆基反导或许可以和美帝切磋一下,海基应该还没影子。
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俄罗斯:A-135
毛子原本也是上过戏台子的,老毛子挂之前,在莫斯科周边部署了反弹道导弹系统“A-135”,1989年宣布成军,1995年正式进入警戒状态。有2个阵地用的是老毛子的第一代反弹道导弹“A-35”,北约叫“橡皮套鞋”,后来又新建了5个阵地,一共部署100枚导弹,36枚射程较远的51T6拦截弹,北约叫“蛇发女妖”,64枚射程较短的53T6拦截弹,北约叫“瞪羚”。
毛子眼神一直不太好,瞄不准,所以拦截弹头均为1万吨当量的AA-84战术核弹头,这与中美的动能拦截弹有很大区别。要是末段拦截,核污染先把自己人熏死了,后来根据公开新闻报导,53T6导弹可能改为传统弹头,51T6导弹或许已经过期退役。以毛子的眼神,用传统弹头做中段反导,估计没戏。
这是A135装填和发射导弹的录像,毛子的玩具看着总是那么粗线条,是该向美帝学习一下“论涂装的重要性”。败家富二代的故事就不多说了。
以色列:“箭”式反导
以色列是很有志气的小流氓,先是买美帝的爱国者系统,拦截飞毛腿不给力,一言不合就自己折腾了。美帝也是很帮忙,箭式反导系统有点像爱国者系统的升级版,以色列有很特殊的国情,他要么不搞,一搞肯定是顶级的。
箭式不算中段反导,属于末段高空反导,也算大气层外。箭-2反战术导弹,拦截高度50km,射程90km,速度2.5km/s,可以拦截射程2000km的中程导弹。
这里得注意,末段高空反导不存在射程的问题,因为这是拦截快落到头顶的弹头,影响其拦截率的主要因素是来袭弹头的速度,射程超过2000km的弹头攻击速度远超箭式导弹。好在以色列的假想敌都是骆驼,骆驼们的鞭炮,终究是比不上大流氓的,所以箭式反导系统的拦截率还是不错的,配合防空导弹,以色列是少有的可以玩双层反导的国家。
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印度:大地拦截弹
在耍流氓的历史上,有个颠扑不破的真理:但凡美帝有的,土共一定要有!但凡土共有的,三哥一定要有!其心之坚,感天动地!
“大地拦截弹”(PDV)就是源自大地地地导弹(键盘没卡住,是三个地),就是那个大名鼎鼎的“布朗运动弹”(不知道布朗运动的同学去给高中物理老师烧三炷香)。不得不说三哥是极富挑战精神的,把自己都不知道会往哪里飞的大地导弹,硬是改造成了,对精度要求极高的反导拦截弹。
完工后,三哥用改造好的“大地”导弹拦截了自己发射的“大地”导弹,虽然只拦截过射程300km的大地导弹,但三哥自信满满地宣布可以拦截射程3000km的东风21系列,好了,大家鼓掌吧!
哦,对了,三哥取得了这么伟大的成就,新闻标题还是不能少的,与民同乐嘛!《新印度快报》一如既往的发现“印度又领先中国”了。
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盾坚,还是矛利?
矛、盾的较量分两个层面,首先是跟踪锁定。双方隔着几千公里,扔出两个石头要撞到一起,前提当然要精确计算轨道,助推段的导弹是没法计算轨迹的,就好像石头还没离手,谁知道你要往哪里扔!
计算轨道的原理很简单:无动力的弹头走的是理想抛物线,X波段雷达跟踪弹头一段时间,根据弹头已飞行的轨迹计算之后的轨迹。
不过呢,要是知道敌方雷达参数,我在你稳定跟踪前机动一下,你就得重新计算轨道,你再跟踪,我再机动,如此躲猫猫,会大大延长敌方计算时间。
不过呢,太空一般不机动,前面稍微动一动,飞到后面偏差十万八千里,修正弹道很麻烦,为了保证一头栽下去正中目标,不能随便机动。
不过呢,可以玩“程序机动”,什么时候机动、机动的偏移量都提前算好。知道拦截弹的参数就可以玩这手,等你石头扔出手了,我就稍微动一动,你又得再扔一块。
不过呢,机动多了,携带的燃料必然也就多了,这影响射程和载荷,飞到最后就剩一根牙签了,也造不成什么杀伤。
不过呢,你机动来机动去,人家要是提前掌握了你弹头的轨道信息,早早发射拦截弹守株待兔,你就等着一头撞上去吧!所以平时玩鞭炮的时候,千万注意萨德这样的偷窥狂。
晕了吧,这到底是机动还是不机动啊?“跟踪”这个阶段,斗智斗勇还是比较激烈的,集中在电子对抗方面,不让你雷达找到我,找到我也不让你算精确。折腾半天,主要就是缩短对方反导时间,缩短时间就等于减少反导次数,当然要减少到零还是不太可能,一次机会还是要给人家的。
第二个层面,中段反导最棘手的来了:干扰弹。
太空中没有空气,羽毛和铁球的飞行轨迹是一样的,干扰弹伴随着弹头一起飞,考虑到拦截弹是撞击拦截,因此无法“一个拦一群”,必须找到真弹头。
以美帝民兵3导弹为例,弹头在960km的高度,依次释放出18个金属箔条云团,注意,不是18个箔条,而是18个箔条组成的云团,其中3个云团藏了真弹头,而1个真弹头又是和5个诱饵弹混在一起,所有这些分布在大约100km的空间里。
土共喜欢吹气球,表面涂金属膜干扰雷达波,到了太空充气后释放,这玩意儿重量轻,一枚导弹携带的气球足够摆地摊了。将真弹头置于气球中,而其他气球放些发热材料,用来模拟弹头发出的热量。
这一堆东西,绵延近百公里,以6km/s以上的速度呼啸而过。当然了,防守方也不会坐等挨揍,真假弹头的红外、雷达反射特征终究会有区别,红外和雷达精度高的话,理论上是可以区分的。所以,新闻上在夸某某的卫星牛逼或者X波段雷达牛逼的时候,都会说“有能力分辨真假弹头”。注意用词,“有能力分辨”不代表“一定分辨成功”,因为进攻方同样也不会混吃等死。
分辨真假弹头,说白了就靠探测器精度。大量的金属箔条会影响雷达和红外搜索,同时诱饵弹的雷达红外特征肯定会模拟真弹头。而真弹头呢,注入制冷剂,反而可以表面冷却降低红外信号,假如弹头从300K制冷到100K,红外探测距离可以下降70%~95%。弹头表面别忘了抹一些吸收红外的涂料。你以为这就结束了吗?别急,还有呢!电子干扰是无处不在的好东西,再给你捎带点电磁、红外干扰器什么的,反正干扰时间才几分钟,这些东西不会太重,我就不信会没人带。
一般洲际导弹都是多弹头的,于是,拦截弹也对应出现了“子母拦截弹”。美帝一如既往的第一个吃螃蟹,洛马公司声称一次可以携带24枚子拦截弹,不过弹头太小的话,探测系统和控制系统的精度肯定会差些。人家弹头又不是挤在一起等你拦截的,相隔距离可不小,这意味着子拦截弹释放后,还得靠自己寻找目标。
矛盾的较量从来没停过,美帝的思路一直很超前。80年代提出了天基拦截方案,在低轨道上部署大量“智能卵石”的拦截器,一旦锁定了目标,相应位置上的“智能卵石”就被激活,启动发动机前往拦截。科幻电影谜看到这里肯定兴奋了,类似素材的电影非常多,没想到还有原型吧?咱们换个例子来解读一下,反正原理是一样的。
香港某著名媒体称,土共正在研制“上帝之杖”,意思是把七八吨的金属棒发射到1000km高的太空,平时就这么待着,想揍人了就直接砸下去一枚,不带燃料和炸药,自由落体加速后达到10.8km/s,物理撞击威力堪比核弹,而且干净环保不受《核不扩散条约》的制约,简直完美!于是,大陆很多著名媒体跟着起哄,煞有介事一本正经地说胡话!作为一名优秀的小学僧,忍不住又给他们的物理老师烧了三炷香。
就当大媒体给咱们出了道练习题,同学们根据已经学到的知识,看你能找出几个被扯碎的蛋。
第一,若干年前毛子的撒旦导弹就可以带着8.8吨的货,轻松飞到上千公里高度,带着几十个马赫的初速度往下砸,才1000km高度也好意思吹?各洲际导弹纷纷表示被侮辱;第二,即便在真空环境,自由落体1000km的速度是4.47km/s,答案收好,不谢;第三,长期滞空,等于无限延长了中段时间,这是在侮辱中段反导的智商;第四,长期滞空必然是以第一宇宙速度绕地球飞行,而不是直升飞机似的悬停在高空,要实现那种自由落体攻击,需要瞬间把速度从每秒七八公里降到零,除非你在天上撞墙了;第五,即便实现了攻击(实际上根本不可能实现),E=(m*v*v)/2,就算所有的能量全部释放,铁疙瘩也就10的12次方焦耳的能量,折算一下是250吨TNT当量,不是250万吨,是250吨,这叫媲美核武器?综上所述,呵呵!
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同归于尽最和谐
反导成功率不是简单的“分子/分母”,关键看你的靶弹怎么设置,是洲际导弹?还是中程导弹?要不要放诱饵弹?弹头有没有制冷?要不要电子干扰?等等。虽说中美各有战绩,但谁要说对中段反导有把握,你信吗?万一祖坟冒青烟,真弹头全被蒙中了!那也没事,你多打几枚不就行了!
当前的反导技术有什么现实意义?
随着技术发展,小流氓也能凭借一技之长对大流氓造成危险,其中弹道导弹是最佳选项,也是当前唯一的选项。试问,北棒要是用飞机大炮坦克去磕美帝,人家翘着二郎腿就能收拾了,如果是弹道导弹,就算美帝接子弹的活练得再顺,也不敢轻易尝试。所以你看现在新闻,北棒暴兵没人搭理,可一旦要点鞭炮,马上就会热闹了。
有了中段反导,大流氓就可以防止被小流氓讹诈,小流氓毕竟鞭炮数量有限,何况没有洲际导弹,也就偶尔发几枚中近程的,你多备些拦截弹,指不定能全打下来。
至于大流氓之间就别开玩笑了,反导练不好才有利于世界稳定,同归于尽才最和谐嘛!