高超音速武器

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高超音速武器是利用高超音速飞行原理加以武器化的导弹,可以在较低预算中达到天基动能武器的类似效果。这种武器早在第二次世界大战德国科学家桑格尔就提出构想,不过当时的目标是在高层大气中滑行,这一种“银鸟”空天轰炸机航程很长,可用于跨大西洋轰炸美国。之后华人科学家钱学森也在他的研究之上又提出新理论,称为“钱学森弹道”,认为有可能有一种物体能在极音速持续滑翔飞行。然而当时的科技无法达成这些构想所以长时间都是纸上理论。

冷战弹道导弹成为主流,这种超高速滑翔武器于是较少被提及。可是反导技术在80年代开始被发展,于是高速机动飞行的特性使得高超音速再次被注意,在2010年后由于技术逐渐成熟成为国际军事界热点议题,其巨大优势是飞行速度极快导致目前的任何型态反导弹拦截系统都无效,虽然有理论认为光速激光武器有可能拦截,但目前激光武器在大气层中威力弱小射程短,纯粹在理论阶段。另一优势在于超高速度的动能物体自身打中目标时就能引发巨大毁灭性,甚至不需搭载火药弹头。

武器分为两类[1]

  • 高超音速滑翔飞行器(Hypersonic Glide Vehicle,HGV) 速度极快由载具射到大气层外或边缘施放,利用地心引力和自身发动机加速冲向地表,同时做出滑翔机动对准目标,理论能突破10马赫速度。
  • 高超音速巡航导弹(Hypersonic Cruise Missile,HCM)大气层内发射的较廉价导弹,类似传统巡航导弹的运作方式,但利用高超音速飞行设计也能达到6点多马赫。

目前只有中四国有计划在研制,而俄罗斯更是宣称自己是世界上唯一部署高超音速武器的国家。武器类型方面,印度采用与俄国合作分担经费的共享方式研制HCM型。因此HGV型只有中美在研发,中国至2017年为止已经七次试射成功,且国际战略界相信曝光于阅兵中的东风-ZF (DF-ZF)型导弹就是实战化的HGV武器,已经居于服役阶段。[2]

发展状况

美国

美国X-51乘波者

美国NASA的“Hyper-X”极超音速飞行计划从1990年代开始,首先波音制造了X-43试验机,使用独特的超音速燃烧冲压发动机(Scramjet)作为动力,这种动力系统属于内燃机的一种,与传统高速飞行时所使用的火箭引擎不同,是从大气中吸入空气燃烧。必须由飞机携带先达到超音速状态才能引擎点火发射,以B-52同温层堡垒式轰炸机改装机携带飞至高空后,点燃连结在X-43A上的飞马座火箭(Pegasus Booster,原本是作为反低轨道人造卫星导弹用的推进系统)将X-43A推进到超音速的状态后,再点燃自身的超音速冲压发动机进行极音速飞行。

之后美国波音公司建立了第二种飞行器X-51乘波者,压缩升力外型设计,从2010-2013年试射,但两次成功、两次失败坠毁,[3]成功的两次有点火飞行达到5.1马赫可以算是跨入超高音速门槛。

2020年3月,美国国防部宣布成功试射一枚未搭载武器的高超音速导弹。

俄国与印度

布拉莫斯2型巡航导弹2013年展出的模型

印度与俄国合作分担经费的共享方式研制HCM型,成果就是布拉莫斯2型巡航导弹,2010年有消息指出原型试射了一次成功,射程290公里。但中国二炮指挥学院教授邵永灵大校认为,布拉莫斯-2仅能说是研发阶段,但是没有研发成功所以迟迟未有量产消息,俄国自身也没有意图装备的消息,其实布拉莫斯1型的传统反舰导弹当初研发成功后俄国自身也没有列装,可能有未知的问题存在。[4][5]

2019年12月24日,俄罗斯总统普京称,该国已经成为世界上唯一部署高超音速武器的国家。同月27日,俄罗斯国防部长谢尔盖·绍伊古表示首批高超音速导弹“先锋”(Avangard)已于服役状态。

中国

中国人民解放军火箭军对于超高音速武器研制多少年外界不得而知,然而2014年美国探测到一枚弹道导弹运载的HGV武器试射讯号,将其取名为WU-14高超音速飞行器(约10倍音速)。2014年1月15日,中国国防部证实了这一消息。[6]目前战略界认知该武器已经实战化,中国至2017年为止已经七次试射成功,怀疑曝光的DF-ZF型东风导弹就是装备高超音速弹头的型号。[7]分析人士认为中国也可能先将WU-14高超音速飞行器用于战术目的,比如配置在东风-21D反舰导弹上面作为弹头,对付可移动的航空母舰,远期目标是对付美国的导弹防御网,美国的反弹道导弹(RIM-161导弹)很可能根本无法拦截这一武器。[8] [9]

2017年10月份的中国中央电视台特别节目《还看今朝─喜迎十九大》中介绍了一款JF12激波风洞测试装置,其内文说明表示该风洞2008年就已经建造,可以吹出9马赫模拟风,温度可达摄氏3000度左右,完全模拟高超音速状态超过美国的7马赫风洞位居世界第一,同时画面中出现一款非常类似坊间流传WU-14外型的模型正在洞中测试,按照以往惯例已经非机密阶段的东西才会对大众公布,所以强化了外界判断中国可能已经将高超音速武器量产并实战化。[10][11]2017年底美国国家利益月刊发布消息,11月份侦测到多次中国试射高超音速武器,美方判断名为“东风-17”中程弹道导弹,射程约2千公里,末段弹头为高超音速滑翔体,无法被任何现有拦截科技拦下,可能为军事史上第一款实战化的高超音速武器。[12]

2018年四月一次公开的夜间试射又一种不明型号高超音速武器,北京周边等十多省份皆可目视看到一枚俯冲弹道。[13]八月份再次试射后官方报导公布武器名为“星空-2”,此高超音速武器为“乘波体”型已经处于量产前的工程样机,升空方式为火箭发射[14]

2019年10月1日,中华人民共和国成立70周年国庆阅兵式上,东风-17弹道导弹公开亮相,其高超音速弹头令人惊叹。东风-17射程介于1,800至2,500公里,是专门用于攻击先进导弹防御系统的导弹,也是全球首款搭载高超音速弹头的弹道导弹。另外,在导弹方队中,东风-100巡航导弹也是首次公开。该导弹性能较东风-10A更强,被指亦使用高超音速技术。

2021年10月,据英国《金融时报》报道称:“中国在今年8月测试过一枚可携带核弹头的在轨超高音速导弹,导弹最终落在偏离目标约32公里处。”报道称:“中国在超高音速武器发展方面的进展令美国情报部门感到措手不及[15]”、“今年8月中国试射了一枚可搭载核弹头的高超音速滑翔飞行器,但和以往弹道导弹不同的是,它在飞向目标之前,先在近地轨道空间进行环绕地球飞行,随后再重返大气层,最终战斗部落在距标靶20多英里处[16]。”对此,美国国防部感到十分震惊,并表示“此次试验表明,中国在高超音速武器方面取得了惊人进展,中国的高超音速技术远比美国认识到的先进。”而美国国防部一名知情人士承认:“我不知道中国人是怎么做到的[17]。”美国总统拜登周三 (10月20日)在登上空军一号前往宾夕法尼亚州时[18],被记者问及他是否对中国的高超音速导弹感到担忧,他说:“是的!”白宫发言人莎琪 (Jen Psaki)同一天告诉记者。白宫已经通过“外交渠道”提出了对中国高超音速导弹技术的担忧。美国国防部长奥斯汀(Lloyd Austin)周一(18日)表示,华盛顿正在密切关注中国先进武器系统发展,但他拒绝直接评论有关北京测试了具有核能力的高超音速导弹的报道,只表示华盛顿将继续关注北京在军事方面的挑战。德国之声中文网报道:美国参谋长联席会议主席马克·米利(Mark Milley)将军在接受彭博电视"大卫鲁宾斯坦秀"采访时说,"我们看到的是一个非常重要的高超音速武器系统的测试事件。这非常令人担忧。我不知道这是否是一个斯普特尼克时刻,但我认为非常接近。它吸引了我们的全部注意。"

参考文献