孟新亮 傅先進 李江
摘要:超高聲速武器,以其飛行速度快、突防能力強、破壞威力大的特點對現(xiàn)有導(dǎo)彈防御系統(tǒng)造成了極大威脅,被認為是可以打破現(xiàn)有軍事平衡的殺手锏武器。文章重點梳理了A國、R國兩大軍事強國的研究情況,擇要介紹了其他國家在高超聲速武器方面的發(fā)展情況。
關(guān)鍵詞:高超聲速武器 ?發(fā)展概況
1 ?引言
I國國防開發(fā)研究組織(DRDO)消息宣稱,當?shù)貢r間2020年9月8日,在位于I國東海岸奧迪薩邦的阿卜杜爾.卡拉姆試驗場,成功組織了一次高超音速飛行器的飛行試驗。據(jù)稱此次試驗非常成功,I國超高聲速武器發(fā)動機持續(xù)加速20秒,速度達到6馬赫,達到了實驗?zāi)康?,如果消息屬實將意味著I國正式加入了超高聲速武器俱樂部。
2 ?國際高超聲速武器發(fā)展概況分析
高超聲速武器是指以高超聲速飛行技術(shù)為基礎(chǔ)、飛行速度超過5倍音速的武器。近年來,隨著發(fā)動機推進技術(shù)、熱防護材料技術(shù)、控制與制導(dǎo)技術(shù)的發(fā)展,高超聲速武器研發(fā)也愈加迅速,并逐步呈現(xiàn)出多國競爭擴散態(tài)勢[1]。A國高超聲速武器研發(fā)經(jīng)費連續(xù)4年再創(chuàng)新高,加速發(fā)展的意圖非常明顯;R國繼“先鋒”、“匕首”兩型高超聲速武器后又于今年初完成了“皓石”的艦載發(fā)射;E國則不斷推進佩刀(SABRE)研制工作并效果顯著。此外,I國、J國、S國、F國、Uk國等國家也穩(wěn)步推進其高超聲速武器研制計劃??梢哉f,高超聲速武器,作為能改變未來戰(zhàn)爭的“魔手”[2],已經(jīng)成為各國爭奪未來空天作戰(zhàn)優(yōu)勢和戰(zhàn)爭主動權(quán)的制高點,被很多人稱之為“21世紀的核武器”。
總體而言,當前國際高超聲速武器發(fā)展呈現(xiàn)出你追我趕的競爭態(tài)勢和研制國由少到多的擴散態(tài)勢,但從項目投入、技術(shù)實力和研究成果來看,仍以美俄兩國最為領(lǐng)先。
3 ?A國高超聲速武器發(fā)展情況分析
A國《國家利益》網(wǎng)站2020年12月12日發(fā)表了題為《A國會在2023年將5馬赫高超音速導(dǎo)彈投入戰(zhàn)場么?》的文章,作者為克里斯·奧斯本。文章認為,前不久,洛克希德-馬丁公司公開了它制造的新型“遠程超高音速武器”(LRHW)的第一批照片。這種新型導(dǎo)彈能以5馬赫的速度每分鐘飛行60英里(約合96公里),預(yù)計會在2023年做好投入戰(zhàn)場的準備,他不僅會拓寬戰(zhàn)爭的維度,還會確保A國跟上或領(lǐng)先于已知的擁有高超音速武器的敵對國家。
A國一直以來都十分重視發(fā)展高超聲速武器,其主要特點是投入經(jīng)費大,并且逐年增加,A國防部 2015—2021 財年高超聲速打擊武器科研項目經(jīng)費投入如圖1所示[5](2015—2019 財年是根據(jù)預(yù)算文件統(tǒng)計的執(zhí)行經(jīng)費,2020 財年是批復(fù)經(jīng)費,2021 財年是申請經(jīng)費。)。但項目眾多、隸屬復(fù)雜,從早期的X-51A飛行器項目、HTV-2項目,到如今的“吸氣式高超聲速武器”(HAWC)、“高超聲速常規(guī)打擊武器”(HCSW)、“空射快速響應(yīng)武器”(ARRW)、“戰(zhàn)術(shù)助推滑翔項目”(TBG)、X-51A飛行器項目、高超聲速打擊武器(HSSW)、先進高超聲速武器(AHW)、中遠程常規(guī)快速打擊(IR-CPS)項目、通用高超聲速滑翔體(C-HGB)等等。
眾項目中,HAWC作為A國重點實施的高超聲速巡航導(dǎo)彈演示驗證項目和下一代戰(zhàn)術(shù)導(dǎo)彈背景型號[3],于2014年提出,為X-51A的后繼項目,屬于高超聲速打擊武器(HSSW)子項目,采用吸氣式發(fā)動機助推原理,預(yù)設(shè)巡航速度為5~6馬赫,射程約1000km。
TBG作為A國重點實施的高超聲速助推滑翔導(dǎo)彈演示驗證項目和下一代戰(zhàn)術(shù)導(dǎo)彈背景型號[3],于2014年提出,由HTV-2項目發(fā)展而來,同樣也屬于高超聲速打擊武器(HSSW)子項目,采用助推滑翔原理,設(shè)計最高速度為9馬赫,射程約1000km。2019年6月,雷錫恩公司在巴黎航展期間透露HAWC項目已成功完成關(guān)鍵地面試驗;7月宣布與A國國防預(yù)先研究計劃局(DARPA)共同完成TBG項目的基線設(shè)計評審。
空射型高超聲速常規(guī)打擊武器(HCSW)項目,首次文件中出現(xiàn)是在A國空軍2018財年的預(yù)算中,與HSSW項目和TBG項目不同的是,該項目是一個工程研制項目,它的簽訂標志著美軍高超聲速導(dǎo)彈相比之前的規(guī)劃將提前5年左右進入工程研制階段。但據(jù)E國《飛行國際》2020年2月28日消息,A國空軍已經(jīng)取消繼續(xù)支持該項目。
空射快速響應(yīng)武器(ARRW)項目,由空軍負責(zé),去年6月成功開展首次B-52掛載飛行試驗,并在12月授予洛馬導(dǎo)彈與火控公司9.89億美元的正式研制合同,預(yù)計2022年12月完成導(dǎo)彈樣機的研制工作。
中遠程常規(guī)快速打擊(IR-CPS)項目,由A國海軍負責(zé),2019年2月授予洛馬公司,用于導(dǎo)彈助推器的研制,項目資金8.46億美元,計劃在2024年1月完成IR-CPS項目全部科研工作。
AHW項目原是陸軍戰(zhàn)略級先進高超聲速武器項目,隸屬于“常規(guī)快速全球打擊”(CPGS)項目,2014年第二次試飛遭遇失敗之后轉(zhuǎn)由A國海軍牽頭,于2016年與CPGS團隊合作完成海基AHW首個試飛器FE-1的關(guān)鍵設(shè)計評審,并在2017年10月成功完成海基AHW的第一次飛行試驗,原計劃在2019財年進行第二次飛行試驗(FE-2),但未進行。
作戰(zhàn)火力(OpFires)項目是DARPA在2018年啟動的項目,該項目計劃利用TBG項目成果,與美陸軍聯(lián)合開展陸射型高超聲速導(dǎo)彈的演示驗證,并選定航空噴氣·洛克達因、Exquadrum和內(nèi)華達山脈(SNC)3家公司共同開發(fā)和演示驗證用于高超聲速導(dǎo)彈的地面發(fā)射推進系統(tǒng)[3]。2019年10月完成了第一階段的助推器初始設(shè)計工作,將并行開展助推器方案深化研究和武器系統(tǒng)集成研制,計劃在2022—2023年期間開展三次全系統(tǒng)飛行試驗。通用高超聲速滑翔體(C-HGB)是A國陸、海、空三軍在2018年達成的合作協(xié)議。協(xié)議生效后,空軍依托高超聲速常規(guī)打擊武器(HCSW)項目,正在由洛馬公司開展C-HGB改型的研制工作,以適應(yīng)空投條件和B-52載機平臺。陸基高超聲速導(dǎo)彈(LRHW)項目,由陸軍負責(zé),于2019年正式啟動,2020年8月售出首批20枚C-HGB滑翔彈頭生產(chǎn)合同和LRHW導(dǎo)彈系統(tǒng)集成研制合同,明確將與海軍IR-CPS項目采用相同的助推器系統(tǒng)。
2020年9月10日,A國國防部副部長戴維·諾奎斯特宣布,五角大樓打算在未來4年內(nèi)進行40多次高超音速武器測試,目的是對這些武器進行最終的調(diào)試并將其交付軍隊,由此也可看出A國在發(fā)展高超聲速武器方面所下的決心之大。
4 R國高超聲速武器發(fā)展情況分析
相比于A國多部門、多項目并行的武器研制情況,R國高超聲速武器發(fā)展顯得更加清晰,目前已經(jīng)研發(fā)出“匕首”、“先鋒”、“鋯石”三款高超聲速武器。
“匕首”高超聲速導(dǎo)彈,代號Kh-47M2,主要為R國空天軍研制,是一型具有精確制導(dǎo)打擊能力的高超聲速航空彈道導(dǎo)彈,飛行速度高達10馬赫,搭載米格-31K,射程為2000km[8],可攜帶常規(guī)或核戰(zhàn)斗部,突破所有現(xiàn)役或在研的防空反導(dǎo)系統(tǒng),可摧毀地面及水面多種固定或移動目標。2017年12月,匕首在R國南部軍區(qū)進行試驗性戰(zhàn)斗值勤;2019年11月在北極地區(qū)搭載米格-31K成功完成一次實彈試射,測試了其在高緯度高寒地區(qū)的實戰(zhàn)能力。同年12月,R國國防部長宣布,首批先鋒高超聲速導(dǎo)彈已進入部隊開始執(zhí)行戰(zhàn)斗值班任務(wù)。
“先鋒”戰(zhàn)略級高超聲速導(dǎo)彈系統(tǒng),代號Yu-71,是4202項目的科研成果。作為一款典型的助推滑翔型高超聲速武器,“先鋒”導(dǎo)彈采用乘波體外形,陸基發(fā)射,助推段是一枚RS-18洲際導(dǎo)彈。洲際導(dǎo)彈將“先鋒”導(dǎo)彈推出大氣層后兩者分離,“先鋒”導(dǎo)彈在進行一段無動力飛行后,再入大氣層依靠氣動升力進行滑翔,速度達到20馬赫以上。相對傳統(tǒng)洲際導(dǎo)彈固定彈道,進入大氣層后“先鋒”導(dǎo)彈采用滑翔彈道,且多次進行非機動變軌,使現(xiàn)有反導(dǎo)系統(tǒng)無法對其跟蹤和發(fā)現(xiàn),軌跡預(yù)測也很困難,因此難以實施有效攔截。2018年12月,R國成功開展了先鋒高超聲速滑翔導(dǎo)彈的發(fā)射試驗,高超聲速彈頭完成了水平和垂直機動,命中6000km外的預(yù)定目標,各項技術(shù)參數(shù)全部得到驗證。隨后,R國總統(tǒng)公開表示,“先鋒”高超聲速導(dǎo)彈系統(tǒng)已完成入役前的最后一次測試,目前已經(jīng)正式列裝部隊。
“鋯石”高超聲速導(dǎo)彈,代號3M22。2016年3月,鋯石高超聲速巡航導(dǎo)彈采用陸基發(fā)射裝置完成了首飛試驗。2019年2月,俄總統(tǒng)普京在發(fā)表國情咨文時表示,鋯石高超聲速導(dǎo)彈飛行速度可達馬赫數(shù)9,射程將超過1000km,未來可裝備俄海軍新型現(xiàn)代化的水面艦艇和潛艇。據(jù)披露,“鋯石”導(dǎo)彈采用了超燃沖壓發(fā)動機技術(shù),可使導(dǎo)彈飛行速度達到6馬赫至25馬赫。如 “鋯石”導(dǎo)彈真采用了這一關(guān)鍵技術(shù),將意味著它是世界上第一款實用化超燃沖壓高超音速導(dǎo)彈。同時,“鋯石”導(dǎo)彈可以部署在所有安裝3S-14型垂直發(fā)射系統(tǒng)的俄艦艇上,無論4000噸級22350型護衛(wèi)艦,還是排水量不足1000噸的小型導(dǎo)彈艦。這預(yù)示“鋯石”導(dǎo)彈將成為俄海軍戰(zhàn)術(shù)打擊體系中的核心武器,并使R國再次取得對A國航母戰(zhàn)斗群的作戰(zhàn)優(yōu)勢。
2020年1月,R國22350型導(dǎo)彈護衛(wèi)艦“戈爾什科夫海軍上將”號首次成功試射3M22“鋯石”高超音速導(dǎo)彈。同年10月6日該艦在白海海域再次成功試射“鋯石”高超音速導(dǎo)彈。此次試射中,該導(dǎo)彈在飛行450公里后成功擊中位于巴倫支海的目標。該枚“鋯石”導(dǎo)彈共飛行4.5分鐘,其平均飛行時速達5700公里,峰值時速達9500公里,最高飛行高度28千米。俄新社援引俄聯(lián)邦武裝力量總參謀長格拉西莫夫的話說,待測試結(jié)束后,“鋯石”導(dǎo)彈有望于2020年至2021年間裝備俄海軍。
5 其他國家高超聲速武器最新發(fā)展情況
5.1 E國高超聲速武器發(fā)展情況
“協(xié)同吸氣式火箭發(fā)動機”(SABRE)即“佩刀”項目,是E國在高超聲速武器方面的代表作。該項目于2005年提出,自2016年9月披露發(fā)動機1/4縮比驗證機詳細發(fā)展規(guī)劃以來穩(wěn)步推進,并在2019年取得新進展。2019年3月,佩刀發(fā)動機1/4縮比驗證機項目成功通過核心部件的初始設(shè)計評審。10月成功完成了在相當于5馬赫的氣流溫度條件下的預(yù)冷器測試,讓其研制工作邁出了重要一步。此外,2019年7月,E國國防部高層在倫敦舉辦的空天力量會議上表示,E國正致力發(fā)展一型速度可達馬赫數(shù)5的空射導(dǎo)彈,計劃2023年前實現(xiàn)列裝。該高層在會上展示了一型外觀與A國洛馬公司HAWC項目相似的導(dǎo)彈圖片,但未透露該彈到底是彈道導(dǎo)彈、巡航導(dǎo)彈還是助推滑翔導(dǎo)彈[3]。
5.2 I國高超聲速武器最新發(fā)展情況
布拉莫斯-2是由I國和R國聯(lián)合研制的高超聲速巡航導(dǎo)彈,可從陸基、空基和?;绕脚_發(fā)射,巡航飛行速度6~7馬赫,公開報道射程為300km,計劃2017—2025年完成飛行試驗[9],目前仍處于初步設(shè)計階段作。據(jù)透露,項目工程研制工作將在2022年啟動,預(yù)計2024年完成原型樣彈研制。另外,I國還有一款自主研發(fā)的高超聲速技術(shù)驗證器(HSTDV)項目。2019年6月,該項目完成首次試射,但未達到預(yù)期的技術(shù)驗證目標。而DRDO在2020年9月8日所宣稱的成功組織了一次高超音速飛行器的飛行試驗,其實際真假還需要進一步觀察。
5.3 J國高超聲速武器發(fā)展情況
J國2017年開始高超聲速技術(shù)項目研究,2018年,同時啟動了高速滑翔導(dǎo)彈和高超聲速巡航導(dǎo)彈關(guān)鍵技術(shù)研究項目,并大幅增加了高超聲速技術(shù)經(jīng)費投入[8]。2019年11月,由J國防衛(wèi)省發(fā)布文件稱,計劃在2030年左右實現(xiàn)高超聲速巡航導(dǎo)彈部署,在2030年中期實現(xiàn)改進型高超聲速巡航導(dǎo)彈和助推滑翔系統(tǒng)裝備。
除以上國家外,F(xiàn)國、S國、Uk國等國家也逐漸參與到高超聲武器研制中來。F國國防部在2019年1月發(fā)表聲明稱,已啟動一個高超聲速滑翔飛行器技術(shù)驗證項目,預(yù)計2021年底進行首次試飛;F國武器裝備總署在2019年3月披露,第四代空地核巡航導(dǎo)彈(ASN4G)項目將發(fā)展一型采用超燃沖壓發(fā)動機的高超聲速導(dǎo)彈。S國與A國合作,在高超聲速基礎(chǔ)研究領(lǐng)域開展了“高超聲速國際飛行研究試驗”(HIFiRE)項目,并開展了多次試驗[8]。Uk國南方局再2018年初發(fā)布了高速飛行器的設(shè)計草案,其中包括高超聲速巡航導(dǎo)彈方案??偠灾?,高超聲速武器的研制正呈現(xiàn)擴散態(tài)勢。
6 ?結(jié)束語
高超聲速武器是目前國際最重要的軍事前沿之一,它的發(fā)展將極大改變未來戰(zhàn)爭的攻防樣式。近年來高超聲速武器的研制愈加迅速,逐步呈現(xiàn)出多國競爭擴散態(tài)勢。本文重點梳理了A國、R國兩大軍事強國的研究情況,擇要介紹了其他國家在研項目的發(fā)展情況。
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