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廖孟豪 ¦ 俄罗斯“先锋”高超声速助推滑翔导弹综述及研判

廖孟豪 空天防务观察 2021-02-01

2018年3月1日俄罗斯总统普京在年度国情咨文中首次公开披露“先锋”(Avangard)高超声速助推滑翔导弹。本文以俄罗斯塔斯社官方媒体的文字报道为基础对该导弹进行了简要综述,并结合官方媒体公布的视频材料,相关信息进行研判和延伸分析,读者谨慎参考。

、俄官媒披露的“先锋”高超声速助推滑翔导弹信息

俄罗斯国家级官媒体——塔斯社3月针对先锋高超声速助推滑翔导弹密集发布了数篇新闻报道,简要披露了其系统构成、战技特征以及后续进度等重要信息。尽管塔斯社反复在多篇新闻稿中强调“相关信息未得到俄官方渠道证实”结合其他知名媒体报道,塔斯社发布的相关消息具有较高可信度要点概括如下:

(1)构成“先锋”是一型装配高超声速滑翔弹头的战略级洲际弹道导弹系统。根据公开信息,“先锋”洲际弹道导弹的高超声速滑翔弹头编号为15Yu71,是4202项目(总师单位为俄罗斯机械制造科研生产联合体)的科研成果。根据来自俄国防部内部消息,前苏联时期研制的UR-100N UTTKh(北约编号SS-19“短剑”)洲际弹道导弹将成为俄“先锋”导弹系统首批用来投掷15Yu71高超声速滑翔弹头的助推器。后续等RS-28“萨尔玛特”新型洲际弹道导弹进入服役后,将替换SS-19短剑成为“先锋高超声速滑翔弹头新的助推器。

(2)特点与传统洲际弹道导弹的弹头不同,滑翔机动弹头有相当一部分的飞行弹道处于几十千米高的稠密大气层中,可在飞行途中进行机动,绕过反导系统探测和拦截。目前官方尚未披露任何关于该型弹头的性能数据。

据推测,15Yu71弹头长约5.4米,最大速度超过马赫数20,可携带核战斗部(15-100万吨当量)或常规战斗部。根据俄战略火箭兵司令谢尔盖•卡拉卡耶夫(Sergei Karakayev)透露,弹头采用了复合材料,可耐受上千度的高温,可抵抗激光武器的烧蚀。

根据非官方数据,4202项目在飞行试验中采用的助推器是SS-19“短剑”洲际弹道导弹。根据公开信息,俄战略火箭兵总共拥有30枚SS-19导弹。SS-19发射总重约100吨,投掷总重约4.5吨,射程10000千米,采用固定发射井发射。

RS-28“萨尔玛特”新型洲际弹道导弹也是普京3月1日一并公布的六型武器之一“萨尔玛特”采用液体火箭,井基发射,发射总重达到220吨,最大有效载荷达到10吨以上,是俄罗斯用来替换SS-18“撒旦”洲际弹道导弹的新一代重型洲际弹道导弹。目前已列入俄罗斯2018-2027年国家武器装备计划。

(3进度

3月12日俄罗斯国防部副部长尤里•鲍里索夫(Yuri Borisov)在接受俄军官报《红星报》采访时透露,俄国防部已经签署了一份“先锋”高超声速战略导弹系统的生产合同。【http://tass.com/defense/993495】http://tass.com/defense/993615】

3月15日来自俄国防部内部的消息称,俄罗斯“先锋”高超声速战略导弹系统预计将在2019年前进入服役。“在首批高超声速滑翔弹头进入生产环节,并成功完成了一次携带该滑翔弹头的导弹飞行试验之后,‘先锋’导弹有望在2018年底交付部队,最晚将在2019年正式进入服役并进入高度战备状态。”针对即将入役的“先锋”导弹,俄罗斯战略火箭兵将不会增加任何师级编制,而是会将先锋”导弹编入现有的导弹部队编制中。【http://tass.com/defense/994286】

3月20日来自俄国防工业内部的消息称,“先锋导弹正式列入俄罗斯2018-2027年国家装备计划。http://tass.com/defense/995628】 

图1 普京国情咨文报告场公开披露“先锋导弹(俄罗斯RT新闻网视频)

综上所述先锋”导弹是一型以高超声速滑翔飞行器为弹头、洲际弹道导弹为助推器的战略级高超声速助推滑翔导弹,携带核或常规战斗部,射程达到洲际以上,采用固定发射井发射。高超声速滑翔弹头最大速度超过马赫数20,在飞行过程中能够进行机动,对反导系统具有很强的突防能力。目前已进入批量生产阶段,将在2018年交付,2019年进入服役。

对“先锋”导弹高超声速滑翔弹头视频材料的研判

必须注意的是,虽然俄罗斯国家电视台直播了普京现场介绍“先锋导弹的视频画面,但视频中的“先锋导弹尤其是最为核心的滑翔弹头)几乎画面都是以动画形式出现这显然是出于高度保密的考虑,也侧面反映了真实弹头与视频中的弹头模型或多或少存在差异。

1、外形明显采用了高升阻比布局设计推测具有较强的机动能力

图2 “先锋导弹高超声速滑翔弹头外形示意图俄罗斯国家电视台视频截图

普京公布先锋导弹时同步播放的视频短片中可以看出,“先锋导弹滑翔弹头采用大后掠尖锐前缘的扁平面对称高升阻比气动布局设计,明显区别弹道导弹弹头惯常采用的圆锥体或钝头体等旋成体布局飞行器后体背部布置有两片外倾的大后掠垂尾,翼面大幅以减小阻力,且从外观上看没有布置控制舵面;尾部下方布置有两片襟翼,用于气动飞行控制;尾部后方布置有显著的直接力控制系统的喷口用于辅助控制飞行姿态。头部鼻锥、前缘襟翼都采用了特殊耐热材料。高升阻比气动布局不但可以增加滑翔飞行距离,还可以显著提升弹头的机动能力和机动范围视频短片也的确显示了该型弹头具有较强的机动能力可遂行大幅度连续转向的S型机动以避开反导系统的拦截。 

图3 “先锋弹头连续机动以避开防御系统的拦截(俄罗斯国家电视台视频截图

此外,在外形尺寸上,基于视频短片披露的“先锋”导弹发射瞬间截图,根据SS-19“短剑洲际弹道导弹外形数据,可大致估算“先锋”导弹弹头部分长约6米,直径约2米。与塔斯社报道中披露的“长5.4米基本一致。 

4 “先锋弹头部分尺寸估算(根据俄罗斯国家电视台视频截图绘制)

2、弹头可在飞行中接收外部信息对飞行路径进行实时重规划

视频短片利用动画的形式两个视角显示,先锋导弹滑翔弹头在滑翔飞行过程中接收到了来自卫星的指令,根据该指令实时改变了原定的飞行路径,从而绕过防御系统的拦截圈,实现突防。暗示“先锋导弹的滑翔弹头突破了高超声速飞行时黑障引起的通信问题,同时显示该弹头具有很好的机动能力。 

5 “先锋导弹弹头可在飞行中接收外部信息并实时重规划飞行路径(俄罗斯国家电视台视频截图)


三、“先锋”滑翔弹头与HTV-2高超声速滑翔飞行器对比分析

综合塔斯社的报道以及视频短片中披露的滑翔弹头信息,“先锋滑翔弹头与美军HTV-2高超声速滑翔飞行器具有非常多的相似之处

图6 美国HTV-2高超声速滑翔飞行器概念DARPA图片)

两者均定位为洲际射程的高超声速助推滑翔导弹均采用洲际弹道导弹作为助推器,最大速度均在马赫数20以上,均采用了类似的高升阻比气动布局气动控制方式,均具有较强的机动能力。

表1  俄“先锋弹头美HTV-2指标对比

两者外形差异表现1) “先锋尺寸上长,外观上看长细更大(具体数据不详);2布局上“先锋采用两片外倾垂尾而HTV-2没有任何尾翼这两点或许与HTV-2两次试飞失败教训有关。有分析认为,HTV-2的布局特点在小迎角滑翔飞行时容易出现偏航和滚转失稳。但总体而言,“先锋”滑翔弹头在定位指标技术路线上与HTV-2是基本一致的

四、结束语

如果“先锋导弹的滑翔弹头真如视频短片中披露的一样,那么罗斯的确赢得了与美国在战略级高超声速助推滑翔导弹上的竞赛。“先锋导弹的滑翔弹头(即15Yu71)完成了2次以上成功的飞行试验(分别2016年2月19日2016年10月25日),而美国HTV-2两次试飞全部失败,不得不技术更保守的基于AHW项目的备份方案。如果“先锋导弹滑翔弹头能够按计划2019年进入服役,俄罗斯将力压美国,率先形成高超声速全球快速打击能力。需要再次强调的是,这只是目前的推测。俄先锋滑翔弹头真实性能如精度、机动性如何、战斗部是核还是常规(技术上要取决于精度)是否能如期服役成功试飞2次)等问题仍需要后续继续观察。

廖孟豪先生已为《空天防务观察》提供28篇专栏文章,如下表:

序号

篇名

发表日期

1

美空军高超声速飞机发展进展与展望

2015年3月2日

2

美军未来高超声速导弹武器体系初露端倪

3月16日

3

美空军SBIR/STTR计划透露未来高超声速飞机若干战技指标

6月29日

4

美国防高级研究计划局准备开展高超飞机全尺寸涡轮基组合发动机地面集成验证

2016年4月20日

5

“排空驭气奔如电,升天入地求之遍”——深度解读DARPA高超声速飞机及其动力发展构想

8月16日

6

印度是不是第四个完成超燃冲压发动机带飞点火试验的国家?

9月19日

7

美国防高级研究计划局选定洛马公司研制战术级高超声速助推滑翔弹演示验证弹

9月21日

8

英反作用发动机公司详细披露“佩刀”空天发动机1/4缩比验证机研制计划

9月23日

9

洛马再下一城——美国防高级研究计划局选定洛马公司研制战术级高超声速巡航导弹演示验证弹

9月25日

10

美空军正式公布基于“佩刀”空天发动机的水平起降两级入轨飞行器概念方案

9月27日

11

“三步走”变“六步走”——美空军高超声速飞机发展路线预测

12月2日

12

洛马还没笑到最后,波音已经痛失好局——美军高超声速巡航导弹最新动向

12月5日

13

2016年度国外高超声速飞行器发展动向综述

2017年2月17日

14

美国家科学院:美军应加速对等发展高超声速武器以应对中、俄威胁

2月20日

15

颠覆性创新:英国新兴企业推出马赫数5级混合动力高超声速飞机概念

2月27日

16

美国智库发布报告,呼吁美军将高超声速武器纳入“第三次抵消战略”并加大加快预算投入

4月21日

17

美空军装备采办部门启动高超声速ISR飞机基础科研项目,为装备采办奠定基础

4月26日

18

需求、技术、预算正在齐备,美军高超声速导弹将随时转入装备采办

7月21日

19

“只争朝夕”——美空军正式启动空射型高超声速导弹装备采办

7月23日

20

透视美军新型常规战略武器——美海军潜射型高超声速助推滑翔导弹

11月10日

21

一衣带水处,破浪又乘风——日本计划启动高速助推滑翔导弹关键技术开发及验证项目

11月29日

22

美国高超声速飞机技术在研项目布局概况

2018年1月11日

23

美国波音公司公布高超声速飞机计划,开启双雄争霸新局面

1月15日

24

2017年度国外高超声速飞行器发展综述

1月31日

25

美军2019财年高超声速科研预算暴涨63%,总额超过10亿美元

3月6日

26

美军高超声速导弹科研布局发生重大调整,将迎来井喷式发展

3月9日

27

俄罗斯“匕首”空射高超声速导弹综述及研判

3月23日

28

俄罗斯“先锋”高超声速助推滑翔导弹综述及研判(即本篇)

4月12

有兴趣的读者,可点击相关文章的“篇名”阅读原文。

(中国航空工业发展研究中心  廖孟豪)

 

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