高超声速对抗时代的威胁与挑战

来源：光明军事

据美媒近日报道，美国即将在冲绳部署携带AGM-183高超音速导弹的F-15EX战斗机，如果部署成功，北京和平壤都将处于该导弹的打击范围内。美国的这次行动将高超音速导弹再一次推上风口浪尖，高超音速导弹究竟为何具有如此之大的威慑力，高超音速对抗时代又将带来怎样的威胁和挑战？

颠覆防空，高超音速导弹脱颖而出

高超音速导弹的传播速度为5马赫或更高，比音速快将近五倍。据称，某些导弹，例如俄罗斯的Kh-47M2金扎尔空射弹道导弹，甚至能够达到10马赫的速度，航程可达1200英里。相比之下，美国战斧巡航导弹时速仅约为550 mph。
高超音速导弹有两种变体：一种是高超音速巡航导弹，这种类型的导弹是借助高速喷气发动机达到其目标的，该发动机可以使其以超过5马赫的极限速度行进。与传统的洲际弹道导弹利用重力来达到目标相反，它是非弹道的。另一种是高超音速滑行飞行器，这种高超音速导弹通常使用重入飞行器。最初，导弹以弓形弹道被发射到太空，弹头被释放，并以高超音速降落到大气中。战斗部并没有像传统的洲际弹道导弹那样将有效载荷置于重力的摆布下，而是将其安装在可重新进入大气层的滑行飞行器上，使其具有足够的速度来克服现有的导弹防御系统。滑行飞行器在海拔40-100公里之间的大气中冲浪，并利用空气动力到达目的地。

当高超声速导弹正式投入使用后，导弹防御系统与导弹进攻能力之间的差距将凸显出来。简而言之，没有一个能够保证成功拦截高超音速导弹的作战导弹防御系统。博斯博蒂尼尼斯认为：“超音速导弹与亚音速和超音速武器相比，具有许多优势，特别是在对时间要求严格的目标方面，超音速武器的额外速度非常有价值。它还可以克服防御力强的目标的防御。”
高超音速武器系统的开发和部署将大大增强各州的武装打击能力。同样，高超声速能力向区域国家的扩散也可能破坏地方力量的平衡，造成区域不稳定性增加，但是这也可能会增强威慑力。博斯博蒂尼尼斯还解释说：“具有双重能力的系统引起了歧视问题：如何知道传入的威胁是常规威胁还是核威胁？在高超声速威胁的情况下，决策者对即将到来的威胁做出响应的时间减少，使情况更加复杂。”此外，以潜艇作为发射装备的高超音速导弹将核动力潜艇固有的隐身性和高超音速导弹的速度相结合，会增加利用高超声速导弹进行斩首行动的威胁性。

困难重重，高超音速武器发展任重道远

自人类武器成功突破声速以来，70余年间科学家成功解决了以低于3马赫的速度在大气层内长时间飞行的技术问题。但当导弹航速大于5马赫后，飞行器将面临更加复杂的气动力、气动加热、材料结构与热防护、气动物理、推进、控制等诸多科学问题和工程难关。所以，尽管“1小时全球打击”的构想十分诱人，但要实现这一目标还必须攻克这些技术难题。

首先，要将在导弹大气层内飞行的速度提高到5倍声速以上，冲压发动机必须利用超声速气流燃烧燃料。虽然超声速冲压发动机进气口形状特殊，能减缓吸入气流的速度，但它无法将气流的速度降低至亚声速，也会因此造成一个难题：在超声速气流中点燃燃料，其难度无异于“在龙卷风中点燃一根火柴”。
其次，目前人类对高超声速高空飞行过程中复杂气流场的分析与预测，以及大空域和宽马赫数下的飞行控制还知之甚少，仍需要进行大量的高速风洞测试、计算机模拟以及实际飞行测试才能获取更多实验数据并做出修正，这些测试的技术难度和研发风险都非常大。
此外，由于高超声速飞行器是在5倍声速以上进行飞行，即使飞行高度在空气稀薄的高空，气动过热现象仍然非常严重。因此，为了保证飞行过程中飞行器的安全，需要使用耐高温、耐氧化、结构强度高的先进航空材料，同时要精心设计飞行器的气动外形和壳体工艺。

群雄逐鹿，世界各国暗流涌动

近年来，许多政府宣布了成功的高超声速武器试验和未来将要投资的相关项目，希望能在未来高超音速对抗时代抢占先机。
美国正在开发一系列先进的高超音速系统，最近更是与洛克希德·马丁公司签订了开发两种系统的合同：高音速常规打击武器和AGM-183A空中发射快速反应武器。关于美国目前的项目，博斯博蒂尼尼斯指出，美国在高超音速能力的业务部署上没有像俄罗斯那样集中精力。“莫斯科试图对付美国的导弹防御系统，并正在发展反进入区域拒绝能力。”俄罗斯将有能力用高超音速导弹打击受攻击的航母群，因为美国即将推出的F-35隐形战斗机的战斗半径为450-600英里，而高音速导弹的航程可能超过了1200英里，这意味着航母不得不冒着风险靠近敌对区域才能发挥战斗力。
自2011年以来，英国皇家海军和法国海军也一直在共同开发一种高超声速导弹，旨在替代老化的“鱼叉”和“飞鱼”。珀尔修斯导弹预计将具有敏捷和隐身的机身，该机身由冲压喷气发动机提供动力，冲压发动机围绕高度紧凑的连续爆轰波发动机建造，预计将于2030年左右投入使用。
2019年6月，印度国防和发展组织自主研发的“高超声速技术验证机”项目完成首次试射。此次试验旨在验证超燃冲压发动机技术验证机的短时自主飞行和导航、热防护等关键技术，设计指标是实现6马赫速度下的带动力飞行速度，并在20秒内升至32.5千米高度。尽管印度官方未公布结果，但据印度多家媒体报道，此次试验未达到预期的技术验证目标。（李浩东、张颢月、申起有）

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