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军事无禁区:撒手锏破功-看高超音速武器谁与争锋
www.wforum.com | 2023-05-12 17:42:29  RFA | 0条评论 | 查看/发表评论

专栏 | 军事无禁区:撒手锏破功-看高超音速武器谁与争锋

乌克兰空军证实以爱国者防空导弹击落匕首导弹。图为部署在波兰的美制爱国者防空导弹。 美联社资料图片

乌克兰武装部队空军司令奥列楚克(Mykola Oleshchuk)指出,5月4日晚间在基辅周边地区上空,乌军使用爱国者防空导弹击落1枚"无可匹敌”的匕首(Kinzhal)导弹,这是历史性事件。该导弹由米格-31战机从俄罗斯本土发射。《乌克兰国家通讯社》5月6日证实这项消息。俄方至今没有回应。

撒手锏神话破灭

匕首号称是高超音速导弹,飞行速度10马赫(10倍音速)能机动变轨,可根据任务需要搭载核子与常规弹头,射程2,000公里,精度优于10米。俄罗斯总统普京(Vladimir Putin)2018年在国情咨文中公开表示,空射型匕首高超音速导弹2017年12月起在南部军区进行战斗值班任务。在普京汇报现场,大屏幕演示匕首导弹发射打击过程,引起全场观众热烈掌声。

俄军模拟推演结果显示,1枚匕首导弹可突破由20枚以上北约标准型和爱国者型防空导弹所组成的密集拦截火力网,作为反制美国反导弹系统量身定制的”撒手锏”武器。俄罗斯空天军司令苏洛维金(Sergey Surovikin)信心十足地说,匕首导弹能有效突破西方国家当前及未来防空与反导弹系统。

去年2月俄罗斯入侵乌克兰。半年后俄罗斯国防部长绍伊古(Sergei Shoigu)对外宣称,作战期间3度使用匕首高超音速导弹,成功击中高价值目标,性能无可匹敌。今年4月乌克兰获得首批爱国者导弹系统,防空能力增强,出乎预料打破俄罗斯高超音速武器无法拦截的神话。

美方在第一时间没有回应。直到5月9日国防部发言人莱德(Patrick Ryder)在新闻发布会上证实,乌克兰使用爱国者导弹防御系统击落1枚俄罗斯匕首导弹。他说爱国者系统是美国和国际社会向乌克兰提供范围更广的防空能力的一部分。今后继续加紧提供陆基防空能力和弹药,帮助乌克兰控制其主权天空,保护乌克兰人免受俄罗斯巡航导弹和伊朗无人机的攻击。

请注意,莱德证实匕首导弹被击落,但没有强调它是”高超音速导弹,”而是说乌克兰击落”1枚俄罗斯导弹。” 这是否暗示美国并未把匕首视为真正意义上的高超音速武器,而是一种空射型弹道导弹,不是什么新武器。

制导型空射弹道导弹

包括霍林斯(Alex Hollings)在内的美国国防技术专家指出,匕首导弹是俄罗斯短程弹道导弹伊斯坎德尔的改良版,从地面发射改由米格-31多用途战机搭载从空中发射,装配专为空对地作战设计的新制导系统,属于制导型空射弹道导弹,不是全新技术;可能达到高超音速,但不是高超音速武器。

霍林斯认为,俄罗斯利用公众对”高超音速”名词的误解,通过改良原有武器系统,作为先进尖端技术推动军售,以此获得资金发展下一代武器装备。为吸引外国买家,俄罗斯必须表现出有能力开发与美国和中国同等,甚至更强的武器,以较小成本营造21世纪军事强国形象。匕首导弹是其中代表之作。

但不能否认,与陆基型和海基型发射的弹道导弹相比,空射型弹道导弹的优势显而易见。首先是发射费用低、性价比高,空射型可省去陆射和海射所使用的弹道导弹发射装置,而且不需构建预设阵地或阵位,不用一级发动机可减少发射燃料。

其次是机动性高,生存能力强。飞机搭载弹道导弹的机动速度远比陆基型与海基型快得多,活动范围也大得多。在本国领空或防区外飞行很难被敌方侦察、定位和攻击。这次匕首导弹由米格-31战机从俄罗斯本土发射,没有前出也不需要前出攻击,确保安全。由于机动性高,进而压缩敌方预警时间,突防能力强。

基于这些特点,空射型弹道导弹确实不一般,但毕竟不是高超音速武器。

什么是高超音速武器?

大气层内5马赫飞行

“高超音速武器”一词经常被误用。严格来说,它是指在地球大气层内、以高于5马赫飞行速度的导弹(5马赫每秒速度约1.7 公里、每小时约6,120公里)。它飞行的大部分时间都在地球大气层内(而不在外太空、大气层外),要禁得住极端高温考验,并且利用空气动力学的设计特点机动操纵。

反观弹道导弹大部分飞行时间都在大气层外,没有与空气长时间相互作用的影响,在重返大气层时因空气阻力也会面临极端高温,但时间很短。高超音速导弹的不同之处,在于它们必须在大部分飞行过程中应对大气层内热效应的考验。因此,它和弹道导弹有本质上的区别。

高超音速导弹的另一个决定性特征,是它们依赖空气动力学的控制面(如导弹机翼或尾翼)进行滑行和机动,以不规则轨迹飞行,又是高超音速,敌方很难发现拦截。弹道导弹则以相对固定的抛物线轨迹飞行,也是高超音速,但它被拦截的概率比高超音速武器高。

至今符合上述定义的高超音速武器有两种:高超音速助推式滑翔导弹(HGV)和高超音速巡航导弹(HCM)。目前正式服役的有俄罗斯陆基型先锋(Avangard)导弹和中国陆基型东风-17导弹属于前者;后者服役的是俄罗斯锆石(Tsirkon)海基型高超音速反舰巡航导弹,俄方宣称采超燃冲压发动机为动力,飞行速度达9马赫。

截至目前,美国没有任何一款高超音速武器服役。但美国早于1970年代开始研发高超音速助推式滑翔导弹,飞行测试多次未达预定目标。超燃冲压发动机的研究始于1950年代,历经多次飞行试验成果有限。2013年美国空军运用X-51无人高超音速试验机,测试超燃冲压发动机并以5.1马赫速度成功飞行210秒,距理想目标相差甚远。

多重技术难点有待克服

美国国会预算办公室(CBO)今年1月应参议院军事委员会要求,完成一份《美国高超音速武器和替代品》的研究分析报告。内容指出,发展高超音速武器有许多技术难点有待克服,包括设计过硬的隔热装置,使导弹的结构材料能在大气层内飞行期间承受超过2,000°摄氏度的高温,而不会变形或熔化,同时确保弹头能够发射和接收通信和定位信号。

当飞行速度超过5马赫,导弹周围气流从平稳到湍流的转变,会破坏其稳定性并导致突然的局部温度升高。导弹转弯时,除增加导弹的热负荷,也会明显降低导弹飞行速度而缩小射程。这些因素往往限制高超音速导弹的机动能力。

发展高超音速巡航导弹需要过硬的超燃冲压技术和发动机组件。其难度被比喻在飓风中如何保持火柴能够点燃而不灭。2022年之前,美国只成功运行几分钟的超燃冲压发动机,几次成功演示说明克服一些设计难点,但仍然存在工程障碍。它必须满足导弹尺寸、射程和速度要求,需要克服极端高温和空气动力学的挑战。

俄罗斯和中国已经服役的高超音速导弹是否符合美国的研制标准,不得而知。但可以肯定,美国至今没有现役高超音速导弹,不代表技术落后,而是考虑的面向较多,尽可能缩短导弹从有到精的磨合时间。俄中两国的发展思路是先求有、再求精,磨合时间可能较长,性能要求可能不比美国高。

美国国会预算办公室的研究分析报告指出,美国发展高超音速武器主要考虑4个面向。首先,必须克服技术挑战才能部署高超音速导弹,包括承受极端高温,需要进行大量飞行测试才能定案。

总体技术美国领先

第二、高超音速武器主要用于应对导弹防御严密且对时间极为敏感的威胁。所谓时间敏感,需要在15至30分钟内对目标发动打击。基于成本考虑,如果时间不敏感,可使用便宜的巡航导弹攻击。如果时间紧迫,对方又缺乏有效的反导弹系统,则可使用成本较低具有机动弹头的弹道导弹。许多任务并不需要快速打击的高超音速武器。

第三、在冲突中,高超音速导弹可能不比带有机动弹头的弹道导弹更具生存能力,除非对方拥有高效远程导弹防御系统。迄今为止,美国的潜在对手还没有部署此类高效防御体系。

第四、与具有机动弹头并相同射程的弹道导弹相比,高超音速导弹的采购和部署成本可能高出三分之一。美国目前没有部署高超音速导弹,但相关的技术正在良好发展。美国陆军、海军和空军分别开发各自的高超音速武器,也有合作研究开发项目,预计分别从2025年至2028 年部署到位。

中国导弹技术专家杨承军曾说,”美国的高超音速技术总体上是世界最先进的,只是还没有用于导弹战斗部这个领域。”美国一旦投入,很快就可以居于世界领先地位,所以”不可盲目夜郎自大。”可谓一针见血。

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