战争的撒手锏：高超声速导弹

西方军事专家分析认为，高超声速技术被认为是速度技术的“下一个伟大的新领域”，是自隐身技术问世以来在军事技术方面最重要的进展。高超声速武器的开发，是21世纪世界航空航天事业发展的一个主要方向。将给世界军事带来重大变革，形成空天对抗的焦点与新形势。高超声速导弹属于三类高超声速飞行器(航空器、航天器和导弹)之一，是指有良好气动外形、采用高性能动力推进系统的飞行马赫数达到5－16之间的导弹(包括战术地地导弹、巡航导弹、防空导弹等)。它具有飞行速度高、突防能力强、杀伤威力大等显著特点，使敌方拦截兵器没有足够的反应时间实施拦截，从而达到出其不意的攻击效果，具有很高的军事价值。

研究现状

作为高超声速导弹基础的超声速燃烧冲压发动机技术的发展始于20世纪50年代。从20世纪80年代到90年代初期，以美国的国家空天飞机(NASP)计划为代表，高超声速的航天器及航空器的发展研究在世界上较为热门，开发的重点集中于大气层以外的空间活动。而对高超声速导弹的研究则是寥寥无几。20世纪90年代中期，随着战争形态的变化和高超声速飞行器技术的日趋成熟，一些国家以高超声速导弹技术为主攻方向的发展方案、计划、演示器纷纷出台，逐步将目光转向开拓高超声速武器领域。目前有能力研制高超声速导弹的国家主要是美国、俄罗斯、法国、德国等军事技术十分发达的国家，并且只有美国、俄罗斯已经多次在航展上公开展示实验用模型或样机，但还未研制出实用型的高超声速巡航导弹。

美国

美国在20世纪80年代中期初步掌握了马赫数小于8的超燃冲压发动机基础设计技术，研制了一些具有高超声速性能的防空导弹，例如：美国“爱国者2”导弹最大飞行马赫数为5－6，“爱国者3”导弹拦截时马赫数接近10。美国“战区高空区域防御(THAAD)”导弹最大马赫数为7，“标准3”导弹平均马赫数为12。然而美军并不拘于此。开始实施一系列的实验计划，研制试验具有近实时攻击能力的高超声速巡航导弹。

1996年，美国实施了高超声速飞行器技术发展计划，将发展重点放在了研制马赫数小于8的高超声速巡航导弹上。为此与波音北美公司签订了为期3年的先期技术演示合同，着手研制“快鹰”超声速巡航导弹，目前“快鹰”超声速巡航导弹研制进展顺利，已经进入工程研制阶段。1998年9月，海军提出要发展马赫数为6的高超声速巡航导弹，并拿出了一个高速打击导弹计划，希望研制一种巡航马赫数7，航程1100千米、战斗部可以侵彻5.5－11米混凝土的巡航导弹，计划于2004－2008年进行工程研制。2010年具备初步作战能力。

美国空军自1995年开始实施研制高超声速巡航导弹的HyTech计划，计划于1996年8月开始。美空军对该型导弹的设想是：导弹的尺寸重量和射程与AGM-86空射巡航导弹相似，质量在1000－1400千克，命中精度在9米以内，制导方式为惯性制导加全球定位系统，发射平台为轰炸机、战斗机或舰载垂直发射系统，巡航飞行马赫数为8，飞行时间约12分钟。航程为1400千米，计划于2007年完成样弹的飞行试验，2010年完成整个计划。

由于美国空军、海军对高超声速导弹都非常重视，并且投入了巨大的人力、财力。1998年。美国国防高级研究计划局决定由该局将美国空军和海军的计划合并为低成本快速反应导弹演示器计划(ARRMD)，并授予波音公司一项1000万美元的合同，用于开展ARRMD演示计划的第一阶段研制工作。波音公司将为这一先进导弹研究计划并行设计两种飞行器。而后选择其中的一种设计(也有可能两种都选用)进行飞行试验。1999年，国防高级研究计划局选定波音公司采用超燃冲压发动机的骑波器设计作为ARRMD的设计方案。波音公司在2001年年底之前完成ARRMD的样机制造并进行试飞。

2002年5月30日，美国首次对这种高超声速导弹演示弹采用的发动机进行了地面试验，2003年又进行了布撒子弹药的陆基滑橇试验。2004年初进入工程制造发展阶段开始整弹试飞。该导弹在2004年11月以4马赫的速度试飞。2005年以6马赫的速度试飞。2006年7月，波音公司进行高超声速导弹验证飞行试验，这为实现美国国防部预定的对地面高速机动目标实施远程攻击的设想又迈进了一大步，预计2007年将进行高超声速导弹的全面发射试验，并在2010年开始装备军队。该导弹采用固体火箭助推器、超燃发动机和GPS／INS制导系统，使用碳氢燃料，其生产型导弹的最大射程为1200千米。最小射程为740千米，命中精度为9米，发动机飞行马赫数6-8，一般能够在7分钟内到达目标。预计每发价格为2075美元，主要用于对抗时间敏感、严密设防的高价值目标。可以从多种作战平台上发射。

俄罗斯

俄罗斯高超声速技术处于世界领先地位，为继续保持超声速巡航导弹的技术优势，从20世纪80年代开始，苏联就在“考拉”超声速巡航导弹的技术基础上进行高超声速导弹系统的设计研究，这种导弹的研制为俄罗斯研制高超声速导弹奠定了基础，目前研制出的C－300B导弹和C-400导弹都具有高超声速性能。

俄罗斯彩虹导弹设计局和闪电生产联合体从20世纪80年代后期开始高超声速导弹技术研究。闪电生产联合体研制的Kh-90导弹已进入飞行试验阶段，曾多次在图－95飞机上进行发射试验。导弹速度达到5马赫。此外，闪电生产联合体还在积极进行新概念导弹设计研究，其理论马赫数可达10。为了进一步研究高超声速环境下导弹的气动布局。彩虹设计局和巴拉诺夫中央航空发动机研究院还共同实施了高超声速技术发展计划，航天局(RSA)也用SS-18或SS-19火箭进行马赫数为5－14的超燃冲压发动机的飞行试验，以研究发动机和弹体的一体化。

据美国《航空航天技术周刊》透露，1991年11月，俄罗斯进行了一项采用；中压／超燃冲压发动机的地空导弹发射试验。试验持续130秒。飞行速度可能达到8马赫。2001年7月，俄罗斯为了对抗美国的导弹防御计划，回避美国在太空对远程弹道导弹进行拦截，俄用“白杨”(SS-25)弹道导弹与高超声速导弹技术相结合的飞行器进行了飞行试验。当时导弹从普雷茨谢克发射场发射落至勘察加半岛的目标落区。这次发射使用了一个试验再入机动飞行器(SS-25可携带3个分导再入飞行器)。据监测这次飞行试验的美军方称。最后一段飞行轨迹的高度约为3.3万米，具有在大气层内飞行的高速巡航导弹的性能。在2003年的莫斯科国际航展中，俄企业公开了将弹道导弹SS-25与高超声速导弹技术飞行器GLL-VK一体

化结合的方案。在2004年2月的军事演习中。俄罗斯战略火箭兵对这种新型导弹进行了试射，“白杨”(SS－25)导弹在试验飞行过程中。根据高度和航线进行了多次机动，完成了预定的机动计划。试验结果表明，充当弹头的高超声速导弹GLL-VK飞行高度约为3.3万米。这正处于美国中段和末段防御系统的结合高度，加上其拥有的高速度和高机动性，虽然防御系统可以预警，但火控雷达无法有效跟踪和最终计算。在演习阶段进行总结时，俄武装力量第一副总参谋长巴卢耶夫斯基上将宣布：俄军已成功进行了能够突破反导防御系统的“白杨”弹道导弹的前期试验，它可绕过地区反导系统和监视系统。能突破任何反导系统的防御。

法国

自20世纪60年代以来，法国从未间断过高超声速技术研究。法国的高超声速空地导弹计划由航空航天马特拉导弹公司和航空航天研究院负责，法国宇航马特拉公司在冲压发动机设计方面有30年的经验，在该领域处于欧洲领先地位。1992年，法国政府开始为期6年的“国家高超声速研究与技术计划(PREPHA)”。法国明确表示将航程大于1000千米、高升阻比外形、巡航飞行马赫数为6－6.5、使用双模态冲压发动机的高超声速导弹作为首选的应用目标。1994年11月，首次进行优化冲压式喷气发动机喷射性能的氢燃烧室试验，马赫数为6。从1997年起，法国宇航研究院和德国宇航研究院(D LR)开始为期4年的德法联合研究计划，称为JAPHAR，旨在论证一种可在4－8马赫的速度下自主飞行的试验性飞行器，并进行了用于导弹的大流量(80千克／秒)的煤油燃料超燃试验，该项计划扩大了PREPHA计划的研究范围。该发动机可在6马赫以下进行亚声速燃烧，在此速度之上则可转为超声速燃烧。以此为基础研究碳氢燃料双模超燃冲压发动机推进的高超声速空地导弹“普罗米修斯”(Promethee)。该弹采用翼身组合体方案。弹长为6米，总质量117吨(含助推器)。最大速度可达8马赫。

其他国家

除美俄法之外。印度也在积极进行高超声速导弹研究，由于“布拉莫斯”巡航导弹为印度和俄罗斯联合研制，因此在市场中面临其它产品的竞争。为避免可能被其它产品领先，印度不得不在5年或是更短时间内开发更新和更具革命性的技术——高超声速型“布拉莫斯”巡航导弹。2007年俄罗斯总统普京访问印度时，决定与印度成立联合小组，讨论研究如何开发新的技术实现高超声速。据报道，目前印度可能在研制一种效费比高的可重复使用的高超声速巡航导弹系统，其飞行高度为30-40千米，巡航速度为7马赫。除水平发射外，该导弹还设计成可垂直发射。冲压发动机先工作在亚燃模态，速度达到3马赫，然后转入超燃状态，加速到7马赫。德国将高超声速导弹的主要性能指标定为：飞行速度6.5马赫。采用高能、高密度的吸热型碳氢燃料，超燃冲压发动机，惯性+全球定位系统复合制导，射程1000千米左右，命中精度在15米以内，可从战斗机、战略轰炸机、水面战舰的垂直发射系统或潜艇上发射。2002年初在德国一试验基地进行了一次低空飞行试验，导弹达到了6.5马赫的飞行速度。

发展趋势

高超声速巡航导弹具有速度快、突防能力强、攻击目标范围广等特点，且向高精度、隐形化的方向发展，具有重要的发展意义和军事价值，是21世纪中前期的竞争焦点。

采用高性能动力推进系统

高超声速武器最大的关键技术是高性能动力推进系统，超燃冲压发动机、脉冲爆震发动机有可能成为下一步出现的推进装置。目前，各国发展高超声速技术主要选用燃料可在高超声速内流中稳定燃烧的超燃冲压发动机，超燃冲压发动机的适用速度范围为5-16马赫。这项技术不需要自带氧化剂，因而结构重量更轻、航程更远、性能更优越、飞行成本低。可控能力强，安全性好，并可长时间使用，应用前景非常广泛，除可大幅度提高导弹航程外，还可大大降低成本。虽然现在超燃冲压发动机还处于研制阶段，预计2010年前后可投入使用。脉冲爆震发动机适用于所有尺寸和所有速度的推进系统，从发射到高空高超声速飞行直至轨道机动都能胜任，尽管在50千米以上时需要使用氧化剂，也是实现高超声速导弹的关键技术。

采用新型制导技术

目前各国装备的常规巡航导弹主要采用起始段为惯性制导、中段为全球定位系统制导、末段是景象匹配制导的两种以上制导技术相结合的复合制导方式。而对于高超声速导弹则存在着制导难、控制难和精确度难以掌握等方面的问题。对高超声速巡航导弹而言，需要预存的信息量较大，而且需要使用先进的空、天侦察设备和较长的时间准备数字地图以及进行任务规划，未来GPS制导将成为高超声速导弹的第一优先制导方式，并逐步完善与惯性制导等制导方式相结合的复合制导方式。当前GPS定位卫星提供的目标在空间位置的精度已经达到了10米、测速精度小于0.1米／秒、计时精度可达1微秒，即使在恶劣气候条件下和没有任何地形信息的情况下也可以使用，从而使导弹真正实现“发射后不用管”。

采用新材料与结构技术

当导弹以高超声速在大气中飞行时，气动加热非常严重。当飞行速度达到8马赫时。弹体的头锥部位温度可达1800℃，其它部位也将在600℃以上。同时，导弹机动飞行时过载大，对弹体的材料和强度要求很高。目前采用的新材料主要有：轻金属材料、金属基复合材料、聚合物基复合材料、陶瓷基复合材料、碳碳复合材料。特别是在高超声速巡航导弹的诸多复杂的一体化技术中，弹体与冲压发动机的一体化技术是最后确立整弹特性的最为关键的问题。其设计的难点主要表现在三方面：一是导弹外形尺寸、发射质量的选择不仅与气动、结构、隐身设计一体化有关，而且将受到其发射平台的发射环境和运载能力的制约；二是必须满足末段大范围机动变轨，以提高突防概率；三是冲压发动机的推进性能必须与导弹其他分系统(如制导系统、战斗部等)在性能要求上兼容。因此，长寿命、耐高温、抗腐蚀、高强度、低密度的结构材料和为高超声速飞行而优化的机体对于研制高超声速导弹非常重要。

增强高超声速导弹的通用性

高超声速导弹在刚开始研制时主要是针对某一特定目标设计的，通常只能由某一固定类型的作战平台携带发射，这就极大地限制了高超声速导弹的使用范围。为了增强高超声速导弹的通用性，美俄等国在试验高超声速导弹时，都注重考虑了这个问题，将试验品在多种平台上实验，并可携带多种战斗部。适应攻击多种目标的需要。美国海军计划研制的“快鹰”超声速巡航导弹中的可能发射平台包括F／A-18、联合攻击战斗机、F-22、F-16、F-15E、B-52、B-1和B-2、多

管发射火箭系统。

将对未来战争产生深远影响

目前，世界各国竞相发展高超声速技术，这不仅因为它具有高技术特征，是21世纪科学技术水平迈上新台阶的重要标志，更重要的是因为它能够综合集成并物化为高超声速导弹等高超声速武器，使得它能在未来军事、政治活动中发挥重要的战略作用，成为未来空天力量对抗中至关重要的武器，对于未来战争的作战模式、作战过程及战争结局将产生重大影响。

未来战争中，时间因素将成为诸多作战制约因素之首。失去时间将贻误战机。高超声速导弹、炮弹或炸弹的体积比一般射弹都要小许多，因此战斗机、轰炸机可大量装载，作战威力显著增强；尤其高超声速巡航导弹能在很短的时间内飞遍全球，能对许多突发性很强的热点地区作出快速反应。所以高超声速导弹武器的战场运用可跨越巨大时空，准确打击敌方国土纵深战略、战术目标，进一步加剧战争的突发性和激烈程度，加速战争进程。并且，高超声速导弹不但能通过热辐射和冲击波造成毁伤。而且能依靠直接命中来破坏目标的内部结构，减小精确打击时附带的损伤。比如一种高超声速导弹的战斗部分离后若只有1.5千克，但其威力足以使一座桥梁解体。美军认为，高超声速导弹武器将有助于对付“时间敏感”目标，弥补在亚声速方案下突防能力以及对机动式导弹发射架、加固深埋地下目标摧毁能力上的不足，成为对付加固和深埋目标或打击携带大规模杀伤性武器等“时间敏感”目标的潜在工具，并扩展武器系统所能对付目标类型。

当前研制的高超声速巡航导弹能在24千米以上高空、马赫数4－8的高超声速机动飞行。并能在6小时内环绕地球一周，在很短的时间内抵达地球上的任何一点，迅速打击数千或上万千米外的各类军事目标，对突发事件作出快速反应。由于其飞行高度一般处于传统巡航导弹、战斗飞机和弹道导弹飞行的间隙，也是当前防空武器和反导武器的防御间隙，可以较好地突破当前的巡航导弹防御系统，因此敌方的防空系统难以对在这一高度以高超声速飞行的巡航导弹进行拦截，同时对美国即将部署的弹道导弹防御系统构成了严峻挑战。在美国的导弹防御武器中。目前只有“爱国者”PAC-3和“标准”SM-3等少数武器可在高超声速导弹飞行范围内实施拦截，但这两种导弹都是针对弹道导弹而设计的，其预警和制导系统都是基于弹道导弹的弹道预测性而工作的，所以目前尚无有效武器能进行有效拦截。

责任编辑　阚　南

推荐访问:声速 撒手锏 导弹 战争 高超