高超音速飛行器引領(lǐng)空天武器新趨勢
高超音速飛行器通常是指飛行速度大于5馬赫,以吸氣發(fā)動機(jī)或組合發(fā)動機(jī)為主要動力、能在大氣層內(nèi)和跨大氣層進(jìn)行中遠(yuǎn)程飛行的飛行器

SR-72高超音速無人偵察機(jī)有別于上一代“黑鳥”偵察機(jī),采用了無人駕駛結(jié)構(gòu),將使用渦噴發(fā)動機(jī)與超燃沖壓發(fā)動機(jī)的組合體作為動力,渦噴發(fā)動機(jī)將飛機(jī)加速到馬赫數(shù)3后,超燃沖壓發(fā)動機(jī)點火繼續(xù)加速至馬赫數(shù)5到6
據(jù)美國媒體報道稱,今年1月9日中國軍方在境內(nèi)首次試驗了10倍音速的高超音速導(dǎo)彈,意在突破美國的導(dǎo)彈防御體系。美官員稱,五角大樓已將中國的這一試驗性武器取名為WU-14。這一消息引起各國的關(guān)注,歐洲媒體認(rèn)為,中國總是出人意料! 中國在軍事領(lǐng)域總是“一鳴驚人”,此前有關(guān)中國高超音速武器的資訊幾乎沒有,這是中國武器研發(fā)和生產(chǎn)的巨大進(jìn)步;這款太空武器速度10倍于音速,因此北京到華盛頓之間的距離被縮短至不到45分鐘,華盛頓十分擔(dān)憂;中國正在以第三名的身份迎頭趕上,甚至很快趕超,“誰繼續(xù)錯誤低估了這個國家,就可能追悔莫及”。對此,中國國防部在1月15日作出回應(yīng),我們在境內(nèi)按計劃進(jìn)行的科研試驗是正常的,不針對任何國家和特定目標(biāo)。
何為高超音速飛行器?
高超音速飛行器通常是指飛行速度大于5馬赫,以吸氣發(fā)動機(jī)或組合發(fā)動機(jī)為主要動力、能在大氣層內(nèi)和跨大氣層進(jìn)行中遠(yuǎn)程飛行的飛行器。如近年研制的高超音速導(dǎo)彈、高超音速飛機(jī)、高超音速空天飛機(jī)等。
高超音速概念早在20世紀(jì)50年代就提出,但由于技術(shù)和資金等原因,研發(fā)進(jìn)展比較緩慢。到上世紀(jì)60年代末,隨著超音速燃燒沖壓發(fā)動機(jī)和飛行器機(jī)體一體化概念的提出,高超音速飛行器才正式被美、蘇等發(fā)達(dá)國家列入研制計劃,真正意義上的快速發(fā)展始于上世紀(jì)90年代。近些年隨著科技發(fā)展和技術(shù)進(jìn)步,高超音速飛行器的研發(fā)有了突破性進(jìn)展。從目前正在研制和試驗的情況來看,高超音速飛行器具有以下特點:
一是飛行速度快,可實現(xiàn)全球打擊。有關(guān)專家早就預(yù)言,未來的空中打擊力量將主要依靠高度和速度取勝。因此在研發(fā)航空武器過程中,把提高飛行速度一直作為一項重要的指標(biāo)。從亞音速到超音速,從超音速到超數(shù)倍音速,從數(shù)超倍音速到高超音速等,飛行速度不但提高飛行器的作戰(zhàn)性能,而且完全可以實現(xiàn)全球打擊,從而引起作戰(zhàn)形態(tài)和作戰(zhàn)方式的重大改變。
二是突防能力強(qiáng),可突破現(xiàn)有防御體系。目前研制和試驗的高超聲速飛行器或武器,其飛行速度大都在5~20馬赫左右,已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過現(xiàn)有空天防御系統(tǒng)攔截范圍,可以輕而易舉地突破目前的各種防御體系,將使現(xiàn)代防空反導(dǎo)防天作戰(zhàn)從技術(shù)到理論到實踐都面臨挑戰(zhàn)。
三是隱形理念新,戰(zhàn)略威懾力大。以往的飛行器隱形設(shè)計主要是通過改進(jìn)機(jī)體結(jié)構(gòu)、采用復(fù)合材料、噴刷表面涂層等方式來達(dá)到隱形目的,與現(xiàn)有五代戰(zhàn)機(jī)的隱身設(shè)計理念完全不同。新的設(shè)計理念認(rèn)為,要通過提高飛行速度來達(dá)到隱身目的。因此,速度將成為一種新的隱身手段。由于速度快和隱蔽性好,現(xiàn)有防御體系對這種高超音速武器無能為力,從而能夠形成巨大的戰(zhàn)略威懾。

X-51A 高超音速飛行器驗證機(jī)
各國緣何競相研制?
2001年,美國遭受“9•11”恐怖襲擊后,美國便開始對全球戰(zhàn)略進(jìn)行調(diào)整,五角大樓很快就提出了“全球快速打擊”戰(zhàn)略,其核心是要在一個小時內(nèi)打擊世界上的任何一個目標(biāo)。該戰(zhàn)略計劃要求美國通過研發(fā)能夠?qū)ν{來源進(jìn)行閃電打擊的超高效非核武器,以擴(kuò)充其武裝力量。在這一戰(zhàn)略目標(biāo)的牽引下,美國重點加快高超音速武器的研發(fā),從而實現(xiàn)全球軍事優(yōu)勢。
在高超音速武器研發(fā)方面美國無疑走在前列。美國空軍、陸軍、海軍都在發(fā)展各自的高超音速打擊武器項目,其中有始于2002年的HTV-2“獵鷹”高超音速飛行器計劃。美國曾分別于2011年4月和8月先后試飛HTV-2“獵鷹”,但兩次試驗均告失敗,但這并未影響其它研發(fā)項目的試驗。如X-51高超音速驗證機(jī)、X-37B空天驗證機(jī)、以及新近媒體披露的“黑鳥之子”SR-72新一代無人機(jī)等,表明美國高超音速飛行器正加速向應(yīng)用方面邁進(jìn)。
X-37B是美國波音公司研制的一種由助推火箭發(fā)射或飛機(jī)投放、可進(jìn)入地球軌道高速飛行的軌道試驗飛行器。首架X-37B原型機(jī)(編號OTV-1)于2010年4月22日發(fā)射升空,在近地軌道運(yùn)行7個多月后成功返回地面。第二架X-37B(編號OTV-2)于2011年3月5日發(fā)射升空后,也于2012年6月16日順利返回地面。第三架X-37B(編號OTV-3)于2012年12月11日發(fā)射升空,現(xiàn)仍在軌道飛行。盡管美國對X-37B每次的試驗任務(wù)保密,但分析認(rèn)為,X-37B可整合具備偵察、空中打擊,以及反衛(wèi)星、反導(dǎo)彈等太空作戰(zhàn)功能,并有望成為第一種具有作戰(zhàn)能力的“空天戰(zhàn)機(jī)”。
美國還研制了X-51“乘波者”驗證機(jī),先后四次進(jìn)行試飛試驗。這種由美國空軍主持波音公司與普拉特•惠特尼公司共同制造的“乘波者”飛行器命運(yùn)多舛,前三次試驗都因技術(shù)原因以失敗告終。2013年5月1日,又進(jìn)行了第四次飛行試驗,這次X-51“乘波者”在1.83萬米高空速度達(dá)到5.1馬赫,是唯一獲得成功的一次。此次試驗成功,表明美國在超高速飛行技術(shù)方面取得重大突破。有專家認(rèn)為,這項技術(shù)的確是革命性技術(shù)。在航空領(lǐng)域,超燃沖壓發(fā)動機(jī)技術(shù)對航空的影響,不亞于航空工業(yè)當(dāng)年從螺旋槳時代跨入噴氣時代所產(chǎn)生的影響。
2013年11月,美國高調(diào)宣傳“黑鳥之子”SR-72雙發(fā)無人機(jī),這種新機(jī)定位是高超音速情報、監(jiān)視、偵察和打擊平臺,其驗證機(jī)將在2018年進(jìn)入工程發(fā)展。有關(guān)專家認(rèn)為,SR-72是目前最接近空天飛行器概念的無人飛機(jī),很可能會成為第一架投入使用的高超音速飛行器。一旦研發(fā)成功,除了擔(dān)負(fù)各種情報、監(jiān)視和偵察任務(wù)外,還可以替代戰(zhàn)略轟炸機(jī)擔(dān)負(fù)遠(yuǎn)程快速打擊任務(wù),從而實現(xiàn)美國一小時打遍全球的目標(biāo)。
從近幾年美國頻繁試驗X-37B、X-51和“獵鷹”HTV2的情況看,美國明顯加快各種實驗進(jìn)程,盡管“獵鷹”項目和X-51多次試驗失敗,但也取得了寶貴的經(jīng)驗。隨著X-37B的試驗成功和SR-72項目的推進(jìn),預(yù)示著美國戰(zhàn)略打擊能力轉(zhuǎn)型已經(jīng)進(jìn)入實質(zhì)性階段。可以看出,美國正試圖用在高超音速飛行器領(lǐng)域建立起的強(qiáng)大技術(shù)優(yōu)勢,來進(jìn)一步拉大與其他國家的軍力實力的差距,進(jìn)而保持更大技術(shù)和軍事優(yōu)勢。
由于高超音速飛行器引領(lǐng)空天武器發(fā)展新趨勢,再加上美國咄咄逼人研發(fā)勢頭,不能不引起世界各國的警覺和不安。因此,在未來國家安全需要的重壓下,世界各國也競相開始研發(fā)高超音速飛行器。目前世界上開展高超音速飛行器技術(shù)研究的有近10個國家,其中包括美國、俄羅斯、中國、法國、德國、英國、日本、澳大利亞、印度等國。
俄羅斯在強(qiáng)烈譴責(zé)美國的“全球快速打擊計劃”同時,也開始研制高超音速(6馬赫~14馬赫)試驗飛行器,并已做了大量的地面試驗和風(fēng)洞吹風(fēng)試驗。法國航空航天研究院和法國宇航-馬特拉公司正在研究空射型Promethee高超音速導(dǎo)彈,巡航飛行速度為8馬赫。印度也提出了“布拉莫斯”高超音速巡航導(dǎo)彈、速度達(dá)6~7馬赫的高超音速飛行器等設(shè)想。日本也在進(jìn)行高超音速飛機(jī)的試驗,目前正在研究高超音速渦輪噴氣發(fā)動機(jī)。
美國推行“全球快速打擊”戰(zhàn)略,引起了世界各國的安全危機(jī)感,尤其是美國為其全球戰(zhàn)略致力于發(fā)展尖端的高超音速武器,無異于打破了常規(guī)武器戰(zhàn)略平衡,而世界各國絕不可能聽之任之,自然要采取相應(yīng)的對策,這必然會引發(fā)新一輪的軍事科技革命甚至軍備競賽。

臭鼬工廠則認(rèn)為,“超高速特性比隱身特性的生存能力更強(qiáng),技術(shù)進(jìn)步已經(jīng)讓隱身飛機(jī)的優(yōu)勢變得不再明顯,而飛行器的下一場革命將來自于‘速度’,其速度優(yōu)勢讓各國現(xiàn)役防空導(dǎo)彈統(tǒng)統(tǒng)變成廢銅爛鐵?!?/FONT>
戰(zhàn)略意義遠(yuǎn)超越其本身
發(fā)展高超音速武器是美國“全球快速打擊”戰(zhàn)略的重要組成部分,美國憑借技術(shù)優(yōu)勢搶先開展多項高超音速飛行器的研發(fā),其目的在于搶占全球戰(zhàn)略制高點。隨著美國在高超音速技術(shù)領(lǐng)域的繼續(xù)領(lǐng)跑,作為一種平衡力量,中、俄、法、印等國家都希望能獲得能在一個小時內(nèi)打擊世界上任何一個目標(biāo)的武器平臺。因此,發(fā)展高超音速武器的戰(zhàn)略意義遠(yuǎn)超其本身。
一是將推動航空史第三次推進(jìn)技術(shù)革命。高超音速飛行器航程遠(yuǎn)、速度快、性能超卓,被稱為是繼螺旋槳、噴氣推進(jìn)之后航空史上的第三次技術(shù)革命,并將對未來戰(zhàn)爭和軍事變革產(chǎn)生深遠(yuǎn)的影響。高超音速的核心在于它的推進(jìn)技術(shù),目前,各國發(fā)展高超音速技術(shù)主要選用超燃沖壓發(fā)動機(jī)作為推進(jìn)系統(tǒng)。超燃沖壓發(fā)動機(jī)是指在超聲速氣流中噴入燃料實現(xiàn)超聲速穩(wěn)定燃燒的新一代發(fā)動機(jī)。由于燃料注入方式不同,可分為雙模態(tài)超燃沖壓發(fā)動機(jī)和雙燃燒室超燃沖壓發(fā)動機(jī)。超燃沖壓發(fā)動機(jī)的適用速度范圍為馬赫數(shù)5~16,主要用于高超聲速飛機(jī)、巡航導(dǎo)彈、及可重復(fù)使用的航天飛行器。美國曾提出多個高超音速飛行器發(fā)展計劃,當(dāng)前正在試驗和推出的概念有X-37B、X-51、HTV2、SR-72等項目,盡管X-51和HTV2經(jīng)歷多次試驗失敗,還有許多技術(shù)難點需要研究突破,但多項成功的試驗已使新一代推進(jìn)技術(shù)不斷向應(yīng)用階段邁進(jìn)。

圖為由美國國防部高級研究計劃局(DARPA)公布的“獵鷹HTV-2號”飛機(jī)效果圖,顯示的是“獵鷹HTV-2號”同發(fā)射火箭分離時的情景
二是現(xiàn)有空天防御將面臨嚴(yán)峻挑戰(zhàn)。高超音速飛行器作為空天時代的新式武器,將使現(xiàn)代空天防御體系面臨嚴(yán)峻挑戰(zhàn)。這些試驗成果一旦轉(zhuǎn)為實際應(yīng)用,將對目前的防空反導(dǎo)防天作戰(zhàn)的技術(shù)、理論、原則產(chǎn)生顛覆性改變。無論是美國自身的“愛國者”導(dǎo)彈防御系統(tǒng),還是俄羅斯的С-300、С-400防控攔截導(dǎo)彈,以及“地基中段防御系統(tǒng)”等,在高超音速武器面前都無能為力。因為這些防御系統(tǒng)均是基于飛行軌跡可預(yù)測的目標(biāo)來設(shè)計的,攻擊或攔截的對象是戰(zhàn)略、戰(zhàn)術(shù)彈道導(dǎo)彈,或是各種作戰(zhàn)飛機(jī)、飛艇及氣球等,而高超音速武器的優(yōu)勢則在于飛行速度快、飛行高度高、軌跡變化大,現(xiàn)有常規(guī)預(yù)警防空雷達(dá)只能望洋興嘆,機(jī)械掃描雷達(dá)更是無法捕獲、跟蹤。然而,有矛必有盾,在高超音速武器發(fā)展的同時,也必然會有研究對付它的反制措施。因此,高超音速武器自身也面臨挑戰(zhàn)。
三是將使未來作戰(zhàn)方式發(fā)生重大改變。以高新技術(shù)為支撐的高超音速武器的發(fā)展和運(yùn)用,必將對現(xiàn)有的作戰(zhàn)理論、作戰(zhàn)方式和武器裝備發(fā)展產(chǎn)生革命性的影響,從而使未來戰(zhàn)爭面貌翻然一新。首先,作戰(zhàn)空間將向全球和太空拓展。由于高超音速武器速度快、隱身好、航程遠(yuǎn)、精度高、威力大,在本土一小時內(nèi)就可以實現(xiàn)對全球任何地方的目標(biāo)實施精準(zhǔn)打擊,不僅可以攻擊陸、海、空各種目標(biāo),而且還可以對太空的衛(wèi)星、飛船、航天器等實施攻擊。這種高超音速“全球殺手”一旦部署和應(yīng)用,將使作戰(zhàn)空間空前拓展。其次,新型作戰(zhàn)樣式將應(yīng)運(yùn)而生。高超音速技術(shù)一旦投入實用,將會對現(xiàn)有的作戰(zhàn)系統(tǒng)產(chǎn)生重大沖擊,其作戰(zhàn)方式必然也會發(fā)生重大改變。高超音速技術(shù)不僅應(yīng)用于尖端武器上,而且也可以應(yīng)用于常規(guī)武器上。美國一項新的高超音速計劃,就是準(zhǔn)備把改造常規(guī)巡航導(dǎo)彈作為突破口,并從“戰(zhàn)斧”著手試驗,預(yù)定在2015年前研制出6~8馬赫高超音速巡航導(dǎo)彈。這樣一來,經(jīng)過改造的常規(guī)巡航導(dǎo)彈,也將成為實施全球打擊的利器。不僅如此,隨著高新技術(shù)的廣泛應(yīng)用,天基反導(dǎo)系統(tǒng)、激光武器、粒子束武器等新型武器也將粉墨登場,屆時人類將要真正面對隨之而來的“星球大戰(zhàn)”。
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