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军事主题

  高超声速军火被广泛以为是前景长途打击军械的提升势头,烈火-6″导弹及其潜射型K-6导弹

  进入21世纪的第二个十年,美国担心面对的区域拒止体系越发强大,导致其传统航母战斗群的生存力受到空前威胁,由此,美军正在研究多种武器系统以“对冲”目标国家的反介入及区域拒止能力。美军寄希望于通过这些武器,抵消中国和俄罗斯等国的远程打击能力,提升其海空力量介入潜在热点区域的能力。那么,这些新型武器能否成为美军未来作战的“神器”呢?

随着隐身、高超声速、无人等技术的发展及在空天领域的应用,空天兵器正在发生翻天覆地的变化。当前和未来一段时期,构成空天威胁的兵器主要包括巡航导弹、空基打击平台、弹道导弹、天基攻击武器等。显然,空天领域已经成为战争致胜的新高地和大国战略博弈的新焦点。

  战术性“TBG导弹”首当其冲

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  美国的纵深打击武器系统主要有两类:隐形飞机和远程导弹。隐形飞机有很高的任务弹性,可以持续进行高强度打击行动。但它们也有自己的问题。例如,相比于被取消的A-12隐形攻击机,F-22和F-35隐形战斗机的作战半径太小。在发起攻击时,其所依托的航母和机场处于区域拒止体系的打击半径内,战时生存力堪忧。而航程更佳、隐形能力更强的B-2和B-21隐形轰炸机的高效出动依赖于本土或关岛的个别基地。在战时,如果这些基地的安全性不能得到保障,B-21将失去作用,而B-2的打击效率将降低到不可接受的地步。

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  因此,美国研制了一系列远程导弹系统,希望借助远程导弹的纵深打击,先行清除假想敌区域拒止体系的关键节点,降低它们的作战效率。待其“软化”后再由隐形飞机靠近攻击。考虑到常规远程巡航导弹在美国假想敌的新型预警机面前容易被发现,生存力不高,美国正积极探索新体制下的远程导弹,目前集中于两个方面,一个是发展智能隐形远程巡航导弹。另一个就是发展高超声速武器。

巡航导弹
对地攻击巡航导弹将是未来空袭的重要力量。美国正在研发的“远程防区外”巡航导弹,射程将达到2500至3200千米,计划在2030年前部署在B-52H,B-2以及下一代战略轰炸机上,将可从防区外突破先进的综合防空反导系统。印度正在研制的“无畏”亚声速中程巡航导弹于2018年4月成功进行了试飞,该弹携带250千克和450千克载荷时的射程分别为1200千米和750千米,海面巡航高度10米,陆地巡航高度30米,巡航速度为马赫数0.7,极大增强了中远程打击能力。
高超声速巡航导弹将成为打破现役防空系统的“利器”。当前,美印等国都在积极推进高超声速巡航导弹技术研发,美X-51A飞行器在2013年试飞成功,标志着超燃冲压发动机技术取得重大突破,美已启动“高速打击武器”计划,旨在研制一种高超声速巡航导弹验证机。印度也在加紧研发“布拉莫斯-2”高超声速巡航导弹。美高超声速巡航导弹可能于2025年前后形成装备,射程将在1000千米以上,在临近空间以超过5马赫的速度巡航飞行,飞行高度一般在25-40千米,现有防空系统难以对在这一高度巡航导弹实施拦截,导弹的突防能力大大提高。

  高超声速武器被普遍认为是未来远程打击武器的发展方向。它们飞行在大气层内或者大气的边缘,利用大气升力极大的延长了射程。理论上,高超声速武器可以有不输于弹道导弹的速度,非常适合打击时间敏感目标,也有利于压缩敌方防空系统的反应时间。它们飞行高度较低,使得针对弹道导弹的大气层外反导系统很难瞄准攻击他们。而由于有大气存在,高超声速武器还可以进行大范围侧向机动,压缩了大气层内外反导系统的作用距离。

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  目前主流高超声速武器分为两类,第一类是助推-滑翔武器。这类武器使用时先由助推器发射至大气层外然后以一个特定角度“扎”回大气层,再迅速拉起头部,以特定姿态高速滑翔。由于人类对高层稀薄大气的气动力还所知甚少,加上高超声速飞行器高速飞行时产生巨大热量,因此技术难度相当高。美国洛克希德·马丁(洛·马)公司发展高超声速武器曾连续遭遇失败,近两年,洛·马公司提出了“战术助推-滑翔”计划(TBG)。在这个新计划中,洛·马明确新导弹是战术性的,这意味着明确放弃了超远射程和相应的高速度。

弹道导弹
传统弹道导弹仍是现实威胁。弹道导弹在国家军事战略和国家安全中发挥着不可替代的作用。一是美国洲际弹道导弹。美弹道导弹具有射程远、命中精度高、拦截难度大的显着特点。现役陆基“民兵”III和潜基“三叉戟”II导弹,总体技术水平世界领先,具备全球核打击能力,且圆概率偏差仅几十米;采用多频谱隐身、多弹头分导再入、释放无源干扰源和再入段变轨等综合突防技术,预警探测和反导拦截难度较大。同时,美国正利用MX导弹的先进技术全面升级、延寿两型导弹,并启动“陆基战略威慑系统”项目,2030年后替换“民兵”III改系统,进一步增强了核威慑有效性。二是印度弹道导弹。印度发生大规模战争时使用弹道导弹的可能性较大,包括使用中近程“大地-II”“烈火-I/II”“烈-III”型弹道导弹。同时,印度还在发展“烈火IV/V,型弹道导弹、K-4潜射弹道导弹,并加紧设计射程6000千米以上的“烈火-6″导弹及其潜射型K-6导弹。三是日本具有短期内发展弹道导弹技术实力。日本通过与美国反导合作,掌握了弹道导弹研制技术,具备很强的运载火箭研制能力,一旦需要,可在较短时间内形成一流的导弹核打击能力。

  据猜测,TBG导弹的飞行速度在5到10马赫以内,这个速度已经被其他国家的试验性高超声速飞行器所验证。美国陆军之前使用战略导弹助推的先进高超声速武器(AHW)可能也成功证明了美国在这个速度区间的技术实力。TBG项目的最大技术风险来源于其采用空中发射,并且有“兼容mk41垂发潜力”这一要求。包括美国自己在内的其他同类高超声速飞行器助推器都是火箭或者远程导弹,它们可以携带更大体积的飞行器。美国在AHW项目中断多年后直接上马小型化的TBG项目,是否能成功还要时间来检验。

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  智能远程巡航导弹更具威胁

天基攻击武器
美国积极探索天基打击武器概念,主要有“通用空天飞行器”天基打击星座、X-37B轨道试验飞行器等。
CAV天基打击星座方案现处于概念探索阶段,可能方案有两种。一是构建CAV星座,待机重返大气层打击目标。美军分析,5颗卫星组成的星座在约500千米高度轨道运行,能够在1小时内打击位于地球任何地点的目标。二是利用CAV母舰,在轨待机发射CAV。通过大型运输工具,将装载多架CAV并在轨发射CAV,执行打击任务。
X-37B轨道试验飞行器已成功完成四次飞行试验,四次任务累计在太空飞行2086天,其成功试飞为天基打击武器发展奠定了坚实的技术基础。天对地打击武器可从空间轨道再入大气层,对海上和地面目标进行直接攻击或布撒子弹药攻击,破坏乃至彻底摧毁目标。这种武器概念一旦实现,将成为世界各国头顶挥之不去的“达摩克利斯之剑”,对空天安全造成的威胁将不可估量。

  另一种高超声速武器的类型是吸气式高超声速飞行器。这类武器飞行速度低于第一类,飞行高度也相对低,因此对气动控制和结构设计要求的难度大大降低。它的设计难度主要集中在能适应从超声速到高超声速等不同速度条件的推进系统(超燃发动机),这对进气道和喷气发动机设计制造提出了很大挑战。不过,美国在该领域经验远比助推滑翔武器要多。2004年,美国航空航天署(NASA)研制的X-43A高超声速测试机在火箭的帮助下,成功在9.6马赫的速度下点燃了超燃发动机,发动机工作了11秒。

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  后来,美国空军、NASA和波音等方面组成了新的研究团队,并在2013年成功试射了X-51乘波体试验机。相比于前代X-43实验机,该机采用更具实用性的JP-7燃料,且发动机成功工作了210秒,将试验机缓慢加速至5.1马赫。在整个实验过程中,该机空气动力学响应正常,验证了吸气式高超声速飞行器的概念。目前,美国空军和国防部先进技术研究局(DARPA)推出了吸气式高超声速武器概念(HAWC),尝试将吸气式高超声速飞行器武器化。这个思路潜在的技术困难也就在于此。现在各国试验的吸气式高超声速飞行器内部都被燃料箱、复杂的散热系统等塞满。要想“武器化”吸气式飞行器,必须大幅度提高超燃发动机的效率,提高速度,减小体积来为弹头和制导系统腾出空间。这个项目推进效果如何,外界也只能拭目以待。

先进空中平台
远程隐身轰炸机是美国重要的打击平台。目前,美国已经列装三型轰炸机,非隐身的B-1B和B-52H可从防区外发射远程巡航导弹,对高价值目标实施打击。具备隐身能力的B-2A轰炸机除可在防区外发动攻击外,还可凭借隐身性能突破防空系统,发射制导炸弹。日本和印度列装的战斗轰炸机也具有一定的空袭能力。目前,印度列装了4架图-22M3轰炸机、约250多架苏-30MK1多用途战斗机,能够发射“布拉莫斯-A”空射型巡航导弹。日本虽然没有远程空地打击导弹,但其第三代战斗机改进型F-15DJ和F-2可以挂载制导炸弹。此外,日本还计划从美国购买42架F-35战斗机,凭借其隐身能力,配合制导炸弹,也可构成一定威胁。

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