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【装备发展】高超攻防:美、俄着力发展和增强高超声速作战装备与能力

兰军21 空天防务观察 2021-02-01

 《空天防务观察》导读:高超声速作战已成为大国着力争夺的战略制高点。例如对美国而言,它是美国防部三大技术发展和转化重点之一(高超声速、、定向能和人工智能);对于俄罗斯而言,它是俄丰富多样的战略打击手段发展的新热点。近期,有多条有关美、俄相关动向,显示出两国全力发展和增强高超声速打击能力的态势,本号特此筛选综合整理,供读者参考。


一、美国防部综合预算重规划申请文件披露多个美军在研高超声速导弹项目重要信息


2018年7月16日,美国《防务内情》网站透露,美国防部审计长大卫·诺奎斯特(David Norquist)于2018年7月11日向美国国会提交了一份85页的综合预算重规划申请案,申请将已经在201620172018财年预算中批准划拨、累计总额达43亿美元的预算转移到2018财年预算中的更高优先级项目上。该文件披露了多个美军高超声速打击武器项目信息。


美国防部计划转移1.595亿美元预算到“常规快速打击”(CPS)项目,其中:14000万美元用于支撑某型高超声速滑翔飞行器(HGV)的批量制造。文件显示,美国防部目前正在考虑以每年5枚的初始生产速率制造某型高超声速滑翔飞行器。原文提到,“需要资金来支持将CPS HGV的设计方案移交给多家(生产制造)合同商,以提高其经济可承受性和可生产性。”2)3450万美元用于HGV热防护系统生产制造所需的工业能力建设上。原文为,“主要问题是缺乏碳碳复合材料加工成形所需的热压罐,碳碳材料主要用于制造热防护系统。”36500万美元用于支付某个总额1.7亿美元的新立陆射高超声速导弹验证项目的预付定金。42000万美元用于“全尺寸高超声速飞行试验所需的”试验与鉴定设施改造。CPS项目将从2020年开始移交给美海军管理。



2017112日,美海军战略系统项目办公开宣布,该办于20171030日凌晨3点,在夏威夷考艾岛太平洋导弹试验场成功完成了“常规快速打击”项目(潜射型高超声速助推滑翔)导弹的首次飞行试验;一旦决策层批准通过,该导弹最终能够、也必将在‘俄亥俄’级巡航导弹攻击型核潜艇上完成列装。该导弹可能还会列装“弗吉尼亚”级攻击型核潜艇。按计划,美海军第5批次“弗吉尼亚”级将加装“弗吉尼亚级载荷模块”(VPM),该模块长84英尺(25.6米),将“插入”艇体中部,带有4个大直径有效载荷发射管,可装入“战术战斧”潜射巡航导弹(每个发射筒可装入7枚),或潜射中程高超声速助推滑翔弹,以及其他可布放的有效载荷。现役第3批次“弗吉尼亚”已将指挥台围壳前独立的“战术战斧”导弹垂直发射管更换为2个大直径有效载荷发射管,保留了12枚“战术战斧”导弹的搭载量,也可携带其他可布放载荷(美海军图片)


文件还披露,美国防部申请转移近5000万美元到美空军的一对高超声速导弹姊妹项目上,以支持美空军参谋长大卫·高德费恩上将(Gen David Goldfein)的指示——2021年底前生产制造高超声速打击武器原型机。其中,12900万美元用于“空射快速响应武器”(ARRW)项目“初步设计评审(PDR)后续工作、固体火箭发动机长周期部件与材料、风洞试验等都需要更多资金。此外,为了满足空军参谋长提出的2021年底完成导弹原型机生产制造的进度要求,必须保持研发进度的同时加快飞行试验进度,这些都需要资金支持。”22000万美元用于“高超声速常规打击武器”(HCSW)项目,“以支持将CPS项目滑翔飞行器改进并集成到HCSW上,以及尽早将CPS滑翔飞行器设计方案转移到HCSW主合同商洛马公司,以开展优化设计和原型机制造。”文件首次披露,HCSW项目将集成美陆军设计的高超声速助推滑翔飞行器和现货火箭发动机,使美空军具备空中发射高超声速武器的能力。这也是一系列吸收转化最近大获成功的CPS项目技术成果的其中一项科研工作。


廖孟豪先生评论:


(1)关于CPS项目。此前已明确2020年开始移交给美海军进行潜射型中程高超声速助推滑翔导弹的型号研制,但新文件披露,CPS项目同时新增布局了一型陆射型高超声速助推滑翔导弹的演示验证项目。不过总额近1.7亿美元预算,可能只够做一次飞行演示验证,表明该技术可能已经具有较高成熟度,因此推测可能是此前美陆军AHW项目的延续,但也不排除该项目可能就是指美国防部国防高级研究计划局(DARPA)与陆军在2018财年联合启动的“作战火力”(OpFires)项目


(2)关于美空军的ARRW和HCSW两个姊妹项目。根据文件,HCSW采用的是美陆军AHW的技术,因此可以判断HCSW也是一型高超声速助推滑翔导弹,而不会是类似俄“匕首”那样基于机动式弹道导弹改进而来的高超声速导弹。此外,两个项目2021年底才完成原型机的制造,就要求在2022年形成早期作战能力,这再次印证了美空军在这两个项目上采用了快速采办程序的判断。


总体上,美军当前已经明显将助推滑翔作为高超声速导弹的主技术路线,正在全面推进各军种各类高超声速助推滑翔导弹型号或背景型号的科研工作,全力保持美国在高超声速武器领域的能力优势。


很有趣的是,除了“高超声速吸气式武器概念”(HAWC)项目(战术级高超声速巡航导弹技术验证)之外,其余全部美军在研高超声速导弹型号研制和演示验证项目的技术源头都可以追溯到HTV-2和AHW这两个助推滑翔技术鼻祖级的项目上。前者衍生了“战术助推滑翔”(TBG、ARRW、OpFires等项目,后者衍生了CPS潜射型、CPS陆射型和HCSW等项目,形成了当前美军高超声速导弹江湖的两大主流门派。


二、美国防部副部长格里芬发表关于高超声速武器的三大观点


2018年7月17日,美国《防务新闻》网站报道称,美国防部研究与工程副部长迈克尔·格里芬(Michael Griffin)作为决定美军高超声速能力发展的核心人物。在7月12日举行的一个与记者的座谈会上,发表了三个关于高超声速的观点:


1.高超声速武器的最大影响在战术武器层面,而不是战略武器


2018年3月,俄总统普京公布了两型具备核打击能力的高超声速武器。格里芬转述美国防部长马蒂斯对此事的评论称,俄罗斯已经装备多型洲际弹道导弹核武器,因此再多一型高超声速战略核武器也不会有多大改变。相反,焦点应该集中在“战区级或区域级冲突层面的战术能力上:超快速响应、高速、高机动、难以发现跟踪和拦截。”很多官员和分析员都认为俄高超声速武器在对抗美海军装备方面能够发挥特殊效能。



俄罗斯“先锋”高超声速助推滑翔弹头飞行想象图。按俄罗斯公布信息,该弹头将配装RS-28“萨尔马特”洲际弹道导弹等,其中在“萨尔马特”导弹上,它将在导弹发射之后120秒内即投掷,最大飞行速度5000~7000米/秒。该弹头已投产,俄罗斯称将在2018年年底前交付,2019年实现战备值班(俄罗斯“卫星”新闻社对俄罗斯国防部视频的截图)


2.天基拦截器难以凑效


格里芬计划研制新型导弹防御系统原型机。但是他个人不认为天基方案能够拦截高超声速武器。“就我个人看来,天基高超声速防御并不是一个现实的路径。即便你已经拥有了天基拦截器,这在技术上也是错误的拦截方式。”原因在于高超声速导弹的速度很快,同时飞行高度又很低。但天基资产仍能够在防御高超声速武器上发挥重要作用,就像在防御其他战略武器那样。“在高超声速防御上,天基资产可用于预警、探测导弹发射、监视、捕获、跟踪,参与持续全球实时态势感知的全部方面。你必须使用天基资产来做这些,我还看不到有其他什么更好地办法。但同时这也仅是国防拥有的全部太空监视任务能力的一部分。”


3.美国仍然在高超声速科研上领先,且相关试验正在增多


即便中国、俄罗斯都在大力投资发展高超声速,格里芬仍然明确表示,“我们是、曾经是、并且将来还会是高超声速研究领域的全球领导者。”美国完全可以研制出更多的装备系统,“但我们没有需求。但我们的对手有,而且也付诸实践了。因此我们将密切关注对手们的动向,并且在攻防两端统筹考虑高超声速能力建设。”


因此,格里芬计划加速高超声速武器的研究和原型化工作,表示“将在2020年代形成能力。你们将看到相关试验节奏在加快,2020年代初期形成相关能力。”但关于中俄的进度节点,格林芬表示他眼下不方便评论他们所展示的所谓“作战”能力,尽管他关注到了他们开展的那些试验。“他们到底离形成实战能力还有多少差距,我还不知道。我更关心我们自己的进展。”


三、美国防高级研究计划局又选择雷神公司作为“战术助推滑翔”项目第2家承包商


2018年7月18日,美国《航空周刊与空间技术》网站报道称,DARPA已经选定雷神公司作为“战术助推滑翔”(TBG)项目的第二家总承包商,与洛马对比展开飞行演示验证。


此外,雷神先进导弹系统公司副总裁汤姆·巴辛(Tom Bussing)于7月18日在英国范堡罗航展透露,公司已经在高超声速技术研发上投入了1.5亿美元自筹资金,同时还投资5亿美元在亚利桑那州新建了一栋新的科研大楼,为高超声速技术科研和人才培养创造条件。



雷神公司早期发布的“战术助推滑翔”方案想象图(美国雷神公司图片)


廖孟豪先生评论:至此,在DARPA与美空军联合主管的TBG和“高超声速吸气式武器概念”(HAWC两大高超声速导弹演示验证项目上,雷神都将与洛马展开全面竞争,成为目前挑战洛马在美国高超声速导弹领域绝对霸主地位的唯一军工巨头。


四、美国防高级研究计划局启动“滑翔破坏者”项目,以验证对抗高超声速助推滑翔导弹的硬杀伤武器系统部件技术


2018年6月15日,美国《航空周刊与空间技术》网站报道称,美国防部国防高级研究计划局(DARPA)启动一个名为“滑翔破坏者”(Glide Breaker)的项目,以应对中俄正在研制和部署的高超声速导弹。


DARPA在7月10日举办了“滑翔破坏者”项目竞标者日活动。“滑翔破坏者”的名字很容易让人联想到曾经在1978-1982年开展的“袭击破坏者”(Assault Breaker)项目,该项目验证了机载侦察传感器如何用于引导精确制导武器以抵消前苏联在地面上依靠大规模坦克群而建立的数量优势。“袭击破坏者”项目直接催生了E-8“联合监视与目标攻击雷达系统”、MGM-140陆军战术导弹系统和CBU-97传感器引爆武器;而且更重要的是,它促进了无人机和精确制导武器的大规模列装。尽管“袭击破坏者”项目最终并没有完全转化成为最初设想的武器装备,但该项目普遍被视为美国防部“第二次抵消战略”的核心项目。


高超声速是美军2014年启动的“第三次抵消战略”的关键要素。一方面,美军正在加速研制和部署高超声速打击导弹;另一方面,通过“滑翔破坏者”项目等也在着手应对高速武器的威胁。DARPA表示,“项目主要聚焦在围绕研制和集成一型硬杀伤武器系统需要开展的部件技术风险降低活动。项目的关键指标之一是慑止能力:给敌人任务成功率和有效突击范围造成巨大不确定性的能力。”该项目从名称上看应该是主要聚焦在应对高超声速助推滑翔导弹威胁上。


五、俄国防工业消息人士称“匕首”导弹搭载图-22M3轰炸机后打击距离可达3000千米


2018年7月18日,据俄罗斯塔斯社网站报道称,来自俄国防工业内部的消息人士在当天接受塔斯社采访时表示,“匕首”空射高超声速导弹搭载在图-22M3轰炸机上后,可以达到3000千米的打击距离,超过了以米格-31K为载机时的2000千米。


“‘匕首’是一种空射导弹系统,因此有必要将载机的作战半径也计入导弹的打击范围。搭载图-22M3后,‘匕首’的目标打击距离可达到3000千米(载机作战半径加导弹射程)。预计很快将开展图-22M3机载空射试验。”



2018年7月19日塔斯社新增报道,俄空天军副司令谢尔盖·德罗诺夫透露,“匕首”导弹系统(米格-31K载机)已在2018年7月初与图-22M3轰炸机进行了联合演习。上图为俄国防部发布的照片,图中近处米格-31K机腹挂有1枚“匕首”空射高超声速导弹,远处图-22M3左翼下挂有1枚Kh-32或Kh-22超声速空地导弹。两架飞机的机号都已做了遮蔽处理(俄罗斯国防部图片)


该消息人士拒绝透露‘匕首’导弹系统打击距离的确切数据。目前,塔斯社尚未得到该消息人士披露信息的官方证实。


此前,另一位消息人士向塔斯社透露,一架图-22M3能够携带多枚‘匕首’导弹。俄罗斯总统普京在31日正式公布“匕首”导弹系统,称“匕首”系统打击距离超过2000千米。根据公开资料,“匕首”导弹由打击距离500千米的伊斯坎德尔陆射弹道导弹改进而来。


廖孟豪先生评论:塔斯社的这条报道暗示,基于米格-31K载机的“匕首”高超声速导弹系统的2000千米打击距离,应该是米格-31K载机的作战半径加上导弹射程。这应该是首次有俄罗斯官方媒体对2000千米射程这一数据作出详细解释。但这一解释在措词上仍然非常模糊。实际射程到底几何,仍需开展定量分析进行研判。


廖孟豪先生已为《空天防务观察》提供29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8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

4月12日

29

美空军文件披露“高超声速常规打击武器”等项目更多信息

6月12日


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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