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可突破任何導彈防禦系統!中美俄競相研發這種顛覆性武器

科技日報記者 張 強

軍事科技的「嘉年華」,武器裝備唱「重頭戲」,解讀最新最潮武器裝備中的黑科技,Science ? 大殺器系列讓軍迷們過足癮,嗨翻天!

天下武功,唯快不破!堪稱顛覆性武器代表的高超聲速武器,自誕生之日起就被人們寄予厚望。在設想中,其極高的速度和高機動性可以突破任何導彈防禦系統,這對現有防禦體系來說是前所未有的威脅。也因此,其研發試驗過程中的一舉一動、蛛絲馬跡都會引起廣泛關注。

這不,近日刷屏的我國華北地區出現的不明飛行物奇特軌跡的圖像,就被很多國內外專家和軍事愛好者認為是我國進行的又一次高超聲速武器試驗。當然,此番猜測並沒有得到官方證實。

而最近,一家美國媒體在分析世界高超聲速武器研發態勢時甚至指出,美國在高超聲速武器研發方面可能已經落後於俄羅斯和中國。報道指出,美國已經將研究高超聲速武器的經費增加兩倍,但美軍可能最早2023年才能接裝這種武器。

那麼,事實果真如此嗎?當今世界高超聲速武器研發態勢和最新進展究竟如何呢?且聽小編一一道來。

什麼是高超聲速武器?

高超聲速一般是指飛行速度達到或超過5倍聲速,即馬赫數大於或等於5。能達到或超過5馬赫速度的飛行器才能叫高超聲速飛行器。目前能實現高超聲速飛行的飛行器國際上很少,最典型的就是洲際彈道導彈,其彈頭的再入速度遠大於聲速。

那麼,高超聲速武器有多重要呢?

科技日報記者發現,2017年4月,美國著名智庫——美國企業研究所(AEI)在其官方網站上公開發布了題為《高超聲速武器:評估「第三次抵消戰略」》的專題研究報告。這份報告的結論認為:高超聲速武器在技術和作戰上都具有非常好的前景,能夠對「第三次抵消戰略」形成有力支撐,並建議決策者扭轉預算削減或受限的局面,加大加快在高超聲速武器這類「改變遊戲的技術」上的投入。

美國永遠也不願將美軍派遣到一場「公平」的戰鬥中,「第三次抵消戰略」就是要「改變競技規則」,以使美軍在未來幾十年內保持技術優勢。高超聲速武器就承載了這樣的使命。

但是,越是顛覆性武器,就越是對顛覆性技術有極高要求。

軍事專家、遠望智庫研究員張文昌曾對記者科普,高超聲速飛行器技術涉及高超聲速空氣動力學、計算流體力學、高溫氣動熱力學、化學動力學、導航與控制、電子信息、材料結構、工藝製造等多門學科,其研究方式、方法,研製的技術途徑都不同於傳統飛行器。要實現飛行器高超聲速飛行,必須突破高超聲速發動機技術,一體化設計技術,如飛行器機體和推進系統設計一體化、氣動設計一體化、結構設計一體化等技術,材料與結構技術,高超聲速空氣動力技術,燃料高超聲速推進系統、高超聲速地面模擬和飛行試驗技術等。

正因此,雖然前述美國媒體一再謙虛,但是有著強大科技、經濟實力,並對此有著極強戰略需求的美國才是目前世界上對高超聲速武器投入最多、研製進度最快,並全面領先的國家。

高超聲速武器發展到哪一步了?

軍事研究員蘭順正曾對記者表示,「美國雖然現在還未宣布有任何一款正式的高超聲速武器研製成功,但是美國從上世紀50年代起已經開始進行高超聲速技術的研發。其在70年代後期出現低潮,幾經周折,到80年代、90年代、21世紀初,諸多關鍵技術問題相繼取得突破性進展,到現在其技術儲備已經非常紮實。」

特別是進入21世紀後,美國在高超聲速武器研製方面取得了突飛猛進的進展。目前,美國已經公開的高超聲速武器包括:美國空軍的HTV-2「獵鷹」高超聲速飛行器、X-37B空天飛行器、X-51A「乘波者」高超聲速巡航導彈,還有美國陸軍的AHW先進高超聲速武器,等等。

「獵鷹」(FALCON)計劃是DARPA於2004年推出的,旨在為從美國本土發射的全球快速打擊空天武器開發驗證相關技術。後來,該計劃被更名為「高超聲速技術飛行器」(HTV)項目,並相繼推出了HTV-1、HTV-2和HTV-3X的系列計劃方案。然而,HTV-2在2010年和2011年的兩次試驗失敗並「失蹤」後,已被打入「冷宮」。美國媒體披露,DARPA沒有製造第三架HTV-2的打算,該項目很可能被關停。

X-37B空天飛行器,是美國波音公司研製的無人且可重複使用的太空飛機。該機由火箭發射進入太空,是第一架既能在地球衛星軌道上飛行、又能進入大氣層的航空器,同時結束任務後還能自動返回地面,被認為是未來太空戰鬥機的雛形。其最高速度能達到聲速的25倍以上。2017年5月7日,在地球軌道飛行718天後,X-37B順利降落在佛羅里達肯尼迪航天中心。自2010年首飛以來,X-37B共執行了4次在軌飛行試驗,任務時間分別為224天、469天、674天和718天。

除了自己研發外,美國還與其他國家展開聯合研究,如高超聲速國際飛行研究試驗(HiFire)項目。2017年,美國及其盟友澳大利亞證實,他們成功進行了一系列機密的高超聲速巡航導彈測試。報道稱,這種導彈的速度可達到每小時12000千米,即約8馬赫。

蘭順正在一次採訪中告訴記者,啟動於2006年11月10日的HiFire項目,旨在對多項高超聲速基礎技術開展研究,並建立高超聲速下關於氣動、熱等關鍵指標的資料庫,為高超聲速飛行器的研製提供支持。其目標是為X-51超燃衝壓發動機演示器提供支持,同時為快速響應太空發射研究和高超聲速快速打擊武器建立一個強大的飛行試驗資料庫。

與此同時,美國軍方也表示美空軍計劃在2020年左右對其高超聲速作戰原型導彈進行試驗。美國斯特拉福戰略預測公司預測,美國將於2025年裝備第一批實用型遠程高超聲速導彈。因此,很多專家認為,美國距離高超聲速打擊能力只有一步之遙了。

其他國家進展如何?

記者了解到,目前除了美國之外,俄羅斯、印度和歐洲的某些國家也正在或準備進行高超聲速武器的研製。

2018年3月,俄羅斯總統普京發表國情咨文時首次披露其了「匕首」高超聲速導彈。隨後俄多家媒體報道稱,俄羅斯成功試射能夠突破世界任何反導系統的「匕首」高超聲速導彈。而近日,俄羅斯國防部副部長鮑里索夫表示,已有10架米格31攜帶「匕首」導彈執行實驗性戰鬥執勤。5月9日,這對組合亮相了今年的勝利日閱兵。

實際上,俄羅斯在高超聲速方面的研究,特別是超燃衝壓發動機研究方面有著傳統的優勢。蘇聯早在1957年就開始了超燃衝壓發動機的研究工作,而俄羅斯的許多科研單位也未間斷過高超聲速技術的研究。除了「匕首」外,其速度可達5馬赫的「鋯石」高超聲速導彈可能已經開始批量生產。

至於中國,據很多媒體報道,也進行了多次高超聲速試驗。前不久,外媒援引美國情報人士的話報道稱,中國火箭軍2017年底對一款名為東風-17的新型「高超聲速滑翔飛行器」進行了兩次試射。公開資料顯示,我國於2014年1月首次測試了一種高超聲速滑翔載具,媒體將其稱為DF-ZF,據稱該飛行器速度高達10馬赫。外媒表示,這一成功測試使中國成為繼俄羅斯和美國之後第三個擁有高超聲速飛行器技術的國家。目前,中國已對該超高聲速滑翔載具進行了7次測試,其中6次被認為成功。有專家表示,東風-17實際上就是DF-ZF的武器化型號。

攝於北京市海淀區

而前不久刷屏的我國華北地區出現的不明飛行物,也被很多人視為是一次高超聲速飛行器試驗。有專家表示,從彈道飛行軌跡來看,其螺旋狀軌跡像是助推滑翔型高超聲速飛行器在助推段進行能量管理機動所留下的軌跡。這樣火箭不需耗盡燃料再行關機,有利於控制滑翔器的飛行,降低射程,讓其不飛出靶場範圍,便於追蹤、觀察、測控和評估。如果真得是這樣,那無疑意味著高超聲速武器技術又取得了新的進展。

需要指出的是,儘管俄羅斯等國家在高超聲速領域取得了很大進展,但必須承認美國發展的最好、最成熟,幾乎囊括了目前所有的高超聲速飛行器的原理和技術,在國際上遙遙領先。

來源:科技日報

編輯:朱麗

審核:管晶晶


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