【防务评论】五角大楼的高超声速导弹引发难题
作者：李洪兴，编辑：于 雪
美国的defense one网站2016年4月18日发表了该网站的技术编辑撰写的名为“五角大楼的高超声速导弹引发难题”的文章，文章说美国军方正在投入大量资金，用于高超声速研究，使得拥有类似研究项目的中国和俄罗斯感到紧张。同时，加速开发飞行速度高达马赫数5~19的导弹也引起了防止核扩散团体的担忧。尽管五角大楼保证超高速武器只会携带常规弹头，但很多国家还是会将高超声速发射视为潜在的核攻击手段。
美国国防部的2017财年预算申请中，将用于高超声速研究的经费增加了50%，美国空军也打算在未来几年试验高超声速导弹。美国国防部的高超声速研究由来已久，从过去的X-15火箭飞机计划到波音公司的X-51超燃冲压喷气式验证机项目，再到现在的洛克希德·马丁公司的“猎鹰”HTV-2计划、雷声公司的高超声速空气喷气式武器概念项目以及DARPA向雷声公司与洛克希德·马丁公司分别投入了2000万美元和2400万美元的战术助推滑翔计划。
雷声公司也投入了几千万美元自有资金，用于当前的高超声速研究。公司目前正在开发2种高超声速导弹：一种是助推滑翔导弹系统，它搭乘火箭进入太空之后再入大气层，以高达每小时22500千米的速度向目标滑翔；另外一种是类似于采用冲压喷气式发动机的导弹，从空气中汲取氧气，以马赫数10的速度飞向目标。助推滑翔导弹系统所面临的主要挑战据称是滑翔体本身的材料、稳定性控制和空气动力学问题，而超燃冲压导弹所面临的主要挑战则是发动机及其工作时间。
洲际弹道导弹沿着弹道飞行，朝着目标垂直落下，而巡航导弹则与之不同，能够控制飞越防空系统的路径，在某些情况下还能够潜入雷达覆盖的地区。能够以高超声速打击就有迅速突破先进防空系统的独特优势。
高超声速技术引起了广泛的关注。美国海军正在考虑以战术助推滑翔导弹装备其舰艇，兰德公司的一份2014年的报告提到高超声速技术可以用于未来的核武器。美国国防部负责研究和工程的助理国防部长斯蒂芬·威尔比说，美国此时此刻的高超声速计划都是纯粹聚焦于常规载荷的技术开发项目，在预算中没有与高超声速核武器相关的项目。他还说，虽然美国也正在花费更多资金对洲际弹道导弹进行现代化改造，但是与高超声速计划是两码事。雷声公司的发言人在回答有关潜在的载荷问题时说，公司目前执行的高超声速计划只是聚焦于推进支持高超声速飞行的技术，那些技术的最终应用要由作为客户的美国政府去回答。
高超声速研究的最终目标，美国军方的多位领导人都说不是核导弹，而是可重复使用的喷气式飞机。美国空军负责科学、技术和工程的副助理部长戴维·沃克说这是一项长期计划，他给出的美国空军高超声速研究路线图包括2020年左右可快速发射的战术打击导弹，2030年左右的能够纵深打击高价值目标的ISR飞机和最终在2040年之前投入使用的ISR/攻击飞机。美国军方将高超声速飞机视为应对能力更强雷达的方法之一，DARPA的一位人士说，美国的隐身方式已经开始失去优势，高超声速能够提供另外的优势。
高超声速的速度优势已经引发了防止核扩散团体人士的担忧，他们认为高超声速提升了核冲突的风险。物理学家马克·古布鲁德说，美国高超声速武器似乎合理的应用是对俄罗斯和中国先发制人的战略打击，因此核僵局已经存在，离战争更近了。美国的前国防部长威廉·佩里认为，敌人无法知道飞过的巡航导弹携带的是常规弹头还是核弹头，他说如果他看到巡航导弹飞过的话，必然会认为是核武器。卡内基基金会核政策项目的一位合作人士说，中国的一些分析者猜想美国正在寻求在首次打击中消除北京核威慑的能力，如果华盛顿成功地开发了高超声速导弹的话，北京对于自身核威慑的信心就会削弱。他还说，一些中国人正在讨论，北京在其核武库面对新的常规威胁的情况下，是否应该改变无条件不首先使用核武器的政策。中国也在进行高超声速巡航导弹的开发，并且已经进行了多次试验，俄罗斯和印度也计划在2017年测试其能够达到马赫数7的“布拉莫斯-II”高超声速巡航导弹。
出于对于核冲突的担心，古布鲁德呼吁禁止高超声速武器试验。古布鲁德指出，美国的高超声速技术发展是与核武器研究交织在一起。他对Defense One网站说，美国已经试验了用来投送核武器的机动再入飞行器，在2011年成功试验的先进高超声速武器就是源自于桑迪亚国家实验室的桑迪亚有翼高能再入飞行器试验（SWERVE）的打算用作核弹头的机动再入飞行器。美国可能并不打算用高超声速武器来投送核弹头，但是美国的报告宣称俄罗斯和中国确实打算这样做，技术可能性是清晰的。更为重要的是，常规高超声速武器实际上主要是用来打击包括核武器和核战争基础设施在内的战略目标。防止这种核核军备竞赛升级的最好方法就是禁止高超声速导弹试验，与俄罗斯和中国一起商议出一项永久的禁令。然而，Defense One网站的文章认为，五角大楼觉得在高超声速技术方面具有独特的优势，因此禁止试验是不大可能发生的。
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美国高超声速导弹变革即将到来
[据飞行国际网站报道]远在“阿波罗”11号登月飞行之前，美国空军试飞员尼尔•阿姆斯特朗就已经驾驶北美航空公司制造的火箭动力X-15试验机在空中翱翔。X-15目前是有人驾驶的固定翼无人机中飞行速度行最快的，其飞行记录是6.72马赫（7,274千米/小时），由飞行员威廉姆•奈特上校于1967年驾驶飞行实现。
今天，也就是59年之后，美国依然未完全实现当时将试验机应用于军事作战的目标。美国目前在高超声速动力和高温材料等领域已经取得了许多突破性进展，但是空军在2030年前仍然不能够获得一型经济可承受的、具有监视和打击能力的高超声速飞机。
洛马研制的著名的SR-71“黑鸟”飞行速度达到3.2马赫或3倍声速，但是其缺乏空军所声称的“超越现代截击机”的能力。取而代之的是，美国空军目前正在推动采用吸气式超燃冲压发动机的高超声速导弹的发展。2013年，吸气式超燃冲压发动机曾经在波音研制的采用火箭助推的X-51“驭波者”上进行过动力飞行。无动力、助推滑翔高超声速武器概念也正处于研究当中。
“高速打击武器”项目的飞行试验将于2019年进行，2020年早些时候进行研制和部署。导弹以高超声速飞行，能够在发射后大约17分钟打击距离1000海里的目标。X-51在5万英尺高度从B-52投放后，仅仅在6分钟多的时间内，飞行了230海里。
在本周发布的一份由米切尔研究院资助的新报告中，作者Richard Hallion和Curtis Bedke呼吁加强高超声速领域的研究，以应对俄罗斯和中国研制的各种射程的防空系统和拦截飞机在世界范围内的扩散。尽管距离具有军事功能的高超声速飞机还有很长时间，但是高超声速的战术导弹就在眼前。
如果1998年8月国防部追捕基地组织首领本•拉登时采用了高超声速武器、而不是亚声速“战斧”巡航导弹，那么恐怖分子头目拉登可能早就死掉了，有可能也就不会发生2001年的911袭击。两位作者批评到，X-15之后就一直缺乏对高超声速武器技术的连贯而持续的投资。
该报告指出，“由于犹疑和摇摆，美国在高超声速研发的投资方面面临着风险。美国目前是高超声速飞行领域的先锋，必须通过加强该方面的工作、维持在该领域的领先地位。如今，高超声速飞行已经不再是一项耗费纳税人大量税金的科学工程，已经成为切实可行的现实。”
2014年，五角大楼主管研究与工程的国防部部长助理Alan Shaffer声称，美国不愿成为“高超声速领域的第二”，但是如果俄罗斯和中国持续投资的话，这可能就会成为事实。 Hallion和Bedke注意到：俄罗斯将于2020年之前进行高超声速导弹试验，中国已经至少进行了5次助推滑翔飞行器试验。一旦军事化，这些国家将能够在几分钟而不是几小时内对目标实施打击，拦截的难度极大、费用极高。
上周在佛州奥兰多举办的空中作战研讨会上，前美国空军首席科学家、IDA科学技术政策研究所负责人Mark Lewis认为：与飞机和类似飞机的航天发射系统相比，对于军事转型而言，高超声速导弹是较为容易取得的装备。
超燃冲压导弹弹体尖锐、细长，几乎没有移动的机械部件，未来其制造成本可能与当前的亚声速和超声速巡航导弹相当。Lewis认为，X-51超燃冲压发动机验证机在2013年5月最后一次动力飞行试验中，完全“符合分析和计算的所有预期值”。现在，军方需要进一步设计出高超声速飞行器的飞行控制、导航和战斗部集成等部件。Lewis评价到，“X-51外形非常实用，所需燃料为一定量的JP-7，尺寸适宜飞行，这样的X-51就非常适宜从试验飞行器向一型具有作战能力的真实导弹转换。最重要的是，该系统验证了吸气式动力及时是可行的，能够正确地产生大于阻力的推力，并能够在大气环境中对飞行器加速。”
空军在其最新的五年预算申请中，所申请的用于“加速”X-51后续开发和验证的投资增加到了之前的两倍还多。与去年的申请额度相比，从2017财年至2020财年，投资从1.3亿美元增长到了3.09亿美元，另外还有2021年的2200万美元。另外，每年还拨款2500万美元用于继续超燃冲压发动机的研究，更多的投资分散于其它方面的工作。
根据美国空军研究实验室的信息，2010年至2013年X-51的四次飞行试验中，超燃冲压发动机的工作时间虽然一共只有353秒，但“证明了超燃冲压动力驱动的自由飞飞行器的实用性。”美国空军与DARPA合作的超燃冲压发动机验证机和助推滑翔的概念，瞄准开发一型可于2020年部署的远程战术武器。除此之外，AFRL声称：“截至230年底，将开发一型尺寸更大、可用于情报/监视/侦察和打击系统的发动机并完成地面试验。”
（来源：国防科技信息网，作者：中国航空工业发展研究中心 闫娟）
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