高超聲速助推滑翔飛行器是在一定初速下,依靠氣動升力和離心力,克服自身重力,在大氣層內(nèi)做遠距機動滑翔的飛行器。其顯著特點是利用助推火箭達到高超聲速或從近地軌道離軌再入大氣層,在無動力條件下,僅依賴氣動力進行滑翔飛行。近年來,以美俄為代表的世界先進軍事國家按照既定框架,積極推進高超聲速助推滑翔飛行器的研發(fā),取得了顯著的技術(shù)突破和研制進展。
在高超聲速助推滑翔飛行器方面,美軍開展了長期的探索。其中,美國空軍和國防先期研究計劃局推出的“獵鷹”計劃曾名噪一時。在“獵鷹”計劃下,美軍設(shè)計了HTV-2飛行器(HTV為“高超聲速滑翔飛行器”英文簡稱)。它使用了優(yōu)化設(shè)計的乘波外形,以提高升阻比。由于它的高超聲速飛行時間較長,理論射程達10000千米以上,必須進行防熱、氣動和控制的一體化設(shè)計,研制難度遠高于一般的再入飛行器,這也注定了其“命運多舛”。2010年4月和2011年8月,兩次HTV-2飛行試驗均以失敗告終,隨后“獵鷹”計劃也宣告下馬。
此后,美國防部確定以陸軍的“先進高超聲速武器”項目方案為主攻技術(shù)方向,繼續(xù)發(fā)展高超聲速助推滑翔技術(shù)。AHW是由美軍聯(lián)合發(fā)展的“常規(guī)快速全球打擊”計劃的關(guān)鍵組成部分,于2003年啟動,目標(biāo)是發(fā)展可在30分鐘內(nèi)打擊地球任意目標(biāo)的高超聲速助推滑翔技術(shù)。這種飛行器采用了三級推進系統(tǒng),第一級和第二級采用的是“北極星-A3”發(fā)動機,這兩級發(fā)動機可將速度推進至10馬赫,而最后一級采用的是S1A發(fā)動機,使得最大速度可達14馬赫。因為不需要進行變軌,所以導(dǎo)彈在進入大氣層后將會實現(xiàn)致命一擊。據(jù)稱,AHW可在35分鐘的飛行時間內(nèi)飛行6000千米,精度圓概率誤差小于10米。
在AHW的基礎(chǔ)上,美國國防部2018年10月提出發(fā)展“通用型高超聲速滑翔體”,未來形成陸、海、空基助推滑翔高超聲速導(dǎo)彈。在國防部層面,美國防部及軍兵種高層已簽署“高超聲速助推滑翔技術(shù)開發(fā)及總體目標(biāo)”備忘錄,計劃建立“常規(guī)快速打擊通用高超聲速滑翔體”董事會,由美陸軍高層擔(dān)任主席,負(fù)責(zé)協(xié)調(diào)管理通用型滑翔體的開發(fā),并在其牽引下,統(tǒng)籌發(fā)展各軍種常規(guī)快速打擊武器項目。
近期,由美海軍牽頭設(shè)計通用型滑翔體,并通過系列飛行試驗進一步完善設(shè)計,下一次試驗預(yù)計2019年進行。在此基礎(chǔ)上,美海軍將開發(fā)包括0.76米以上大直徑整裝導(dǎo)彈、火控系統(tǒng)、三聯(lián)裝先進載荷模塊、潛艇信息系統(tǒng)的武器系統(tǒng),并負(fù)責(zé)三軍通用型武器樣機的開發(fā),于2020年全權(quán)接管“常規(guī)快速打擊”計劃。
美陸軍將在通用型滑翔體基礎(chǔ)上,開發(fā)公路機動發(fā)射系統(tǒng),發(fā)展“遠程高超聲速武器”。美空軍將通用型滑翔體與空射助推器進行集成,發(fā)展可從B-52轟炸機發(fā)射的“高超聲速常規(guī)打擊武器”。2018年4月,美空軍已授出9.28億美元的HCSW樣機研發(fā)合同。美陸軍和美空軍均計劃2021年實現(xiàn)常規(guī)快速打擊武器的實用化。
蘇聯(lián)最早發(fā)展高超聲速飛行器可以追溯到上世紀(jì)70年代末至80年代初,為應(yīng)對美國提出的星球大戰(zhàn)計劃,其加大對高超聲速飛行器發(fā)展力度。蘇聯(lián)最先發(fā)展的高超聲速飛行器項目也就是后來的“4202項目”。
4202項目旨在研發(fā)一種高超聲速助推滑翔飛行器,由UR-100N UTTKh(北約代號SS-19)洲際彈道導(dǎo)彈助推至80到90千米高度,與助推段分離后,采用壓低彈道進行滑翔,速度超過馬赫數(shù)5,射程可達洲際彈道導(dǎo)彈距離(8000千米以上)。按照當(dāng)時的計劃,該飛行器將攜帶核彈頭,并可以進行快速橫向機動,以躲避美國陸基導(dǎo)彈防御系統(tǒng)。
在4202項目的基礎(chǔ)上,俄羅斯發(fā)展了“先鋒”高超聲速助推滑翔飛行器(之前代號為Yu-71)。“先鋒”是一款戰(zhàn)略級高超聲速滑翔機動彈頭,最大速度可達馬赫數(shù)20,可以在水平和垂直方向?qū)崿F(xiàn)機動飛行,繞過敵方反導(dǎo)系統(tǒng)。
“先鋒”采用了帶有大后掠尖前緣的扁平面對稱高升阻比氣動布局,后體背部布置有兩片外傾的大后掠垂尾,尾部配有RCS噴口,輔助飛行姿態(tài)控制。普京表示,這種新型滑翔飛行器已經(jīng)在進行批量生產(chǎn),后續(xù)將用來代替?zhèn)鹘y(tǒng)彈頭裝備未來的“薩爾瑪特”洲際導(dǎo)彈,此前將先裝備在蘇聯(lián)時期的UR-100N UTTKh洲際彈道導(dǎo)彈上。(編輯/高緯時)