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今年8月，美国发射高超音速武器（又作超高音速武器）的实验失败，飞行器失去控制，军方被迫将其引爆。而同一时期，中国的高超音速武器研发也成为关注重点。高超音速武器究竟是怎样的一种武器，它具备哪些优势，目前各国研发情况又如何？本期为您解读。 怎样才能飞得快？ “天下武功，唯快不破”。无论是比武场上还是战场上，更快的速度总是能取得优势。而军事武器中，飞行在空中的飞机、导弹，速度远远超过陆地的坦克、装甲车辆或水面、水下舰艇。对各国军队而言，拥有更快速的飞行器，将在未来战争中获得显著的优势。 一架（或一枚）飞行器怎样才能飞得快？首先是空气动力的问题，飞行器应有最佳的外形，减少高速飞行时带来的阻力，或者干脆逃离大气层，在稀薄的太空中飞行。其次，飞行器本身带的发动机或火箭推进器越先进，能提供的推力越大，飞行器速度则能越高。 除了更快的飞行速度之外，军用飞行器还必须根据其用途，发展不同层次的综合性能。例如对作战飞机而言，续航力、机动力、载弹量甚至驾驶员安全、舒适程度都是要考虑的问题。而对导弹而言，还必须在提高速度的同时，解决如何防止敌方反导弹系统拦截，如何有效制导，确保导弹飞行精度等。 核心设备是什么？ 实现高超音速飞行的核心设备之一，是冲压喷气发动机。它被誉为世界航空史上继螺旋桨、喷气式发动机之后的第三次大革命。 冲压喷气发动机，简单说便是把飞行中产生的迎面气流“吞”入发动机，利用高速的相对气流，提高发动机内空气的压力，经压缩后的空气进入燃烧室，与燃料混合燃烧，生成的高温燃气在喷管中膨胀后，以更大的速度朝后面加速排出，从而产生推力。这样，飞行器本身飞得越快，迎面来的气体越猛烈，产生的后向推力也越大。 不过，冲压喷气发动机不能自行从静止时候启动，因此必须由其他发动机先启动飞行器本身，产生一定初速度后，冲压发动机才能生效。此外，对于低速飞行的飞机而言，显然冲压喷气发动机是没有用武之地的--速度太小，迎面气流不够强，冲压发动机效果也就很一般。 高超音速有多高？ 高超音速武器，目前还是个新概念武器，只是在几个国家开始试验。按照美国军方的界定，所谓“高超音速”，是指超过5马赫即5倍音速。音速在大气中为每秒340米，或者每小时1224公里。因此高超音速大约是每秒1700米，每小时6000公里以上。 这个速度相当恐怖。以我国正在退役的三代战斗机歼8为参考，歼8的最大速度是2.2马赫，大约只有高超音速的44%。美国最先进的五代机F22，其最大速度也不过2.25马赫。而5马赫高速的飞行器，只需要10分钟即可以从北京飞抵上海，从东京到纽约也要不了两个小时，绕地球一圈也只需要8个小时。而这只是高超音速武器的“入门价”。各国正在研发中的高超音速武器，理论上能达到10马赫、15马赫乃至20马赫的高速。如20马赫的武器，折合每秒6800米，每小时2.4万公里，先进武器中只有洲际导弹能达到这个速度。 目前设想中的高超音速武器，包括高超音速导弹、高超音速飞机、高超音速航天飞机等。 “杀手锏”是啥？ 高超音速武器同时具备远程、高速度、高精度、机动灵活的特点。因此对超高音速导弹提出三个要求，第一是速度快，达到5-10马赫，甚至20马赫。第二是打击距离要远，要求能够“一小时打击全球”，即射程达到2万公里以上。第三则是要求打击的精准性。 这种导弹首先通过火箭助推器发射，使之飞升到几十公里以上的高空。之后，弹头在大气层外惯性飞行，飞行一段距离后再次进入大气层。进入大气层以后，导弹可以采用三种方式进行飞行。 第一种方式是依靠导弹本身具有的高速，靠气动产生的升力，做远距离跳跃，甚至再次跳出大气层。这种方式被形象地称为“大气层打水漂”。第二种方式是直接在大气中进行滑翔机动飞行，并利用良好的气动布局，保持高速度。第三是通过加装的冲压发动机，做有动力的机动飞行。飞行至目标上空30公里左右时，开机对导弹进行末制导，引导导弹直扑目标，完成攻击。 不过，也正因为高超音速武器速度快，在震撼敌人的同时也会迷惑自己。在导弹最后的一程，高速冲刺的导弹如何实现精确制导，也是一个难题。美国近期的超高音速导弹试验，正是因为速度过快，导致失联才失败的。 战略意义何在？ 高超音速武器（包括飞机和导弹等）在未来战争中的战略价值，首先在于高速远程打击。能够打击全球范围的高超音速武器，使得无论是幅员辽阔的大国，还是有着天然地理间隔（比如海洋）的国家，均不能再凭借“距离”享受安全感。只要敌对方拥有了高超音速武器，你的每一片国土都可能受到威胁，而且人家只要一小时甚至几十分钟就能打过来。 其次，高超音速武器的突防能力也相当强。由于其速度快，给防守方的反应时间有限。从30公里高空冲下来，几秒钟就能到眼前，很多拦截武器都失去了用武之地。 现有的洲际弹道导弹，同样具有每秒钟几公里的速度，能够打击上万公里距离，这两点与高超音速武器差不多。但洲际弹道导弹本身的弹道较为固定。在远程警戒雷达和警戒卫星的上下监视下，导弹一旦发射，很快就会被看到，之后洲际导弹大部分飞行时间都是在大气层之外，敌方的弹道拦截导弹也时刻待命。相反，高超音速武器在速度和距离不亚于洲际导弹的同时，其飞行方式更加灵活，甚至能在大气层边缘变向“蛙跳”，这就使得现在的弹道导弹拦截系统在很大程度上无法应对，从而大大增强了突破敌方防御、命中目标的能力。 美国态度：又爱又恨 只许州官放火 作为世界军事头号强国，美国对超高音速武器的态度非常有趣。一方面，军方在紧锣密鼓不断进行相关研发；另一方面，美国又有专家呼吁，各大国应该签署合约，禁止超高音速武器的研发。据说，其原因之一是，如果核弹头被超高音速武器携带，那么将给世界和平带来巨大威胁。这其实反映了美国对超高音速武器又爱又恨的心理。 为了保持自己的领先优势，美军当然要大力发展超高音速武器，而且其研发确实也走在世界前列。对于美国的国家战略来说，它搞的是全球霸权，而超高音速武器这种打击全球的东西，当然用起来非常顺手。 不过另一方面，由于超高音速武器是一种新概念武器，各国研发都还处在起步阶段。美国技术基础更好，进展也快一些，但远远没有形成代差，而且还可能被其他国家赶上。这样一来，在该项目上美国如果无法保持领先地位，当然会感觉不爽了。 更严重的是，全球打击、超强突防能力的超高音速武器，恰好是削弱了美国固有的优势。美国最大的优势是隔着东西两个大洋，本土安全程度较高。敌国的陆海空军很难突破太平洋、大西洋上的防线，把战火燃烧到美国本土。而洲际导弹来袭，美国又早已布置好严密的国家导弹防御系统和战区导弹防御系统。如今，真要是让其他国家拥有超高音速武器，美国现有的这些导弹防御系统便成了摆设。这样一来，美国的安全感当然要下降。所以站在美国的立场，真要能把这个祸害禁掉，其实是好事。 其他国家：俄紧锣密鼓 印度奋起直追 美国在超高音速武器的研究方面全球领先，然而其他一些国家也不甘落后。作为世界军事第二强国。俄罗斯在高超音速飞行器方面的基础能力较强。早在上世纪70年代就研究出玄武岩导弹、花岗岩导弹等超音速3倍的导弹。其后在2000年前后，试射匕首（SS-18洲际弹道导弹）、白杨-M等洲际导弹中，更是积累了丰富的技术经验。 目前，俄高超音速新技术已进入飞行验证阶段，正在研究规划更接近实际的发展布局。此外，俄还在研制“新一代发射技术”高超音速试验飞行器，将采用氢燃料超燃冲压发动机，速度可达6至14马赫。普京和其他俄高官多次强调，要大力发展“超高速飞行器”保家卫国。俄罗斯本身幅员辽阔，若其能成功研发高超音速武器，对美国霸权的反制能力将进一步加强。据报道，俄罗斯在2010年左右已经进行了高超音速武器的实验。 而正在积极追求大国地位的印度，则继续秉持一贯的“借鸡下蛋”捷径，于2014年宣布，将和俄罗斯研制“布拉莫斯”反舰导弹的高超音速型号。该导弹的速度可达6到7马赫。此外，印度还计划研发至少5倍于音速的喷气式战斗机，并称将是美国的X-43和X-51实验型飞行器之后的全球第三。 研发案例：HTV-2猎鹰 超音速20倍 HTV-2猎鹰是美军运用高超音速飞行技术打造的超级战斗机（或者可以叫做导弹），每架造价3.8亿美元。该战机可携带5吨重的物资，用运载火箭发射，然后在大气层外层的亚空间轨道，以20倍音速（约时速2.4万公里）飞行，接近目的地后再减速、滑翔到目标区域，实现精确打击。由于地球周长不过4万公里，该机可以在1小时内到达地球上任何一个地点。尤其在攻击敏感目标、加固目标等方面具有明显优势，更能适应未来作战的需要。 不过从2003年开始研发以来，猎鹰的试验并不很顺利。2010年4月首次发射9分钟后失去联系坠海。2011年8月第二次试验发射成功，但在返回地球时失去联系。 X-37B空天飞机 在太空侦察投放卫星 设计中的X-37B空间飞机，是一种既能从地面起飞，又能在太空遨游的空天两用战机。它以助推火箭发射或飞机投放、进入地球轨道高速飞行，在需要的时候再降落地面。X-37B无人驾驶，长9米，翼展4.57米，全机重量5吨，可携带4至5吨左右的载荷（包括武器、卫星等）。它的时速接近3万公里（25倍音速），很难被常规雷达发现，而且能在太空轨道运行达270天。2010年X-37B从佛罗里达州成功发射升空，这也是人类的首架太空战斗机。 通过地面或其他空间设备的遥控，X-37B可以在太空完成侦察、投放卫星，甚至也不排除加装攻击武器系统如激光的可能。一旦有需要，X-37B甚至可能直接从地球轨道上俯冲入大气层，对目标定点打击。X-37B具有的“居高临下”的位置及其高速，不但能使敌方防不胜防，而且可以直接利用动能产生巨大破坏力。哪怕一颗1.5公斤重的高超音速炮弹，也足以摧垮一座桥梁。 X-51“冲浪者” 超音速巡航导弹 洲际弹道导弹的射程远，速度快，但其弹道特征容易被预知。巡航导弹更为机动灵活，但是速度较慢。1998年美国曾用阿拉伯海上的舰队发射战斧巡航导弹，攻击1700公里外的位于阿富汗的拉登营地。结果由于战斧巡航导弹时速只有700多公里，等2小时后导弹飞达，拉登早就离开了。 针对战斧的这一问题，美军在巡航导弹上加装冲压喷气发动机，形成了既具有精准定位和自动导航能力，又能以高速飞行的超音速巡航导弹X-51“冲浪者”。该款新型导弹可由B-52轰炸机、多功能战斗机和潜艇发射，速度达到10马赫左右，射程高达6000公里。如果1998年用这种导弹来打拉登，那么只需要飞行20分钟就能炸到拉登的营地，拉登一定跑不了。（杨益） |
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