美國“超高速射彈”發展情況分析

賈晨陽

美國“超高速射彈”發展情況分析

賈晨陽

2016年2月，美國國防部長卡特表示國防部戰略能力辦公室正在發展“改變游戲規則”的新技術能力，其中“超高速射彈”（Hyper Velocity Projectile，HVP）尤為引人注意。HVP項目旨在研發一種可用于電磁導軌炮、海軍艦炮和陸軍榴彈炮的超高速射彈，可有效防御巡航導彈及彈道導彈，并能夠為美國海軍水面作戰提供火力支援。HVP是美國落實第三次“抵消戰略”的重要舉措，一旦研發成功，將對美國防空反導能力產生重要影響。

“超高速射彈”基本情況

HVP是美國海軍研發的下一代、通用化、低風阻、多任務制導彈藥，可用于巡航導彈防御、彈道導彈防御、反水面戰以及海軍未來其他任務。

超高速射彈示意圖

發展歷程 HVP項目最初是美國海軍為未來電磁導軌炮研發的一種高性能艦炮彈藥。2005年，美國海軍研究署啟動了“電磁導軌炮創新性海軍樣機”項目，計劃發展一種可低成本、快速、遠程精確打擊敵方目標的顛覆性武器。2012年，該項目完成第一階段主要任務，開發了33兆焦動能的電磁導軌炮實驗室樣炮。隨后，海軍研究署啟動該項目第二階段任務，研發HVP是這一階段的重點工作之一。2013年，海軍研究署選定BAE系統公司作為HVP的主承包商，授予其3360萬美元的開發和驗證合同。2015年，完成了HVP關鍵部件設計、炮彈飛行模擬、毀傷效能評估、彈載電子器件開發等工作。根據美國海軍提交國會的預算申請，海軍計劃從2017年開始為HVP項目單獨撥款（2017年前，HVP與電磁導軌炮項目“打包”研發），并于2017年完成HVP試射。2016年2月，美國防部戰略能力辦公室在預算申請中新設立了“超高速火炮武器系統”（Hypervelocity Gun Weapon System，縮寫為HGWS）項目，旨在集成海軍電磁導軌炮和HVP的技術成果，并將HVP技術移植到傳統火炮上，以提升現役海軍和陸軍火炮防空反導、反艦、對陸打擊、火力壓制等多任務能力。根據美國防部戰略能力辦公室預算，2016和2017年共為HGWS項目安排經費約5.15億美元，其中涉及HVP的主要工作包括：優化陸軍火炮用HVP發射藥、部件和通信系統，并開展試射；測試HVP動能戰斗部的毀傷威力；開展閉環火控條件下HVP對抗模擬目標的實彈測試等。

外部結構及性能指標 HVP尾部有4片彈翼，其中2片為固定彈翼，2片活動彈翼用于控制炮彈飛行。HVP采用次口徑通用化彈體，通過配置直徑不同的4片鋁制彈托（未來可能采用更輕的碳纖維復合材料），可由不同口徑的火炮發射，包括電磁導軌炮、海軍127毫米MK45型艦炮、155毫米“先進艦炮系統”以及陸軍155毫米榴彈炮。由電磁導軌炮發射時，除配備專用彈托外，還需在炮彈底部增加電樞。

HVP采用GPS+閉環火控指令制導，有動能和高爆兩種戰斗部，可攻擊水面目標、地面目標以及空中目標。動能戰斗部裝藥不超過0.1千克，采用觸發引信，撞擊目標后，戰斗部在目標內部爆炸形成破片，殺傷目標，可用于防空反導；高爆戰斗部裝有約0.9千克高爆炸藥，采用近炸引信，炮彈在空中爆炸形成破片，殺傷目標，可用于打擊水面和地面目標。

HVP主要戰術技術性能

主要特點 一是具有較高的飛行速度。由電磁導軌炮發射的HVP飛行速度可達到馬赫數7。從127毫米榴彈炮發射的HVP速度可達到馬赫數3，是傳統炮彈速度的2倍，這一速度足以對抗部分反艦巡航導彈和無人機。二是具有較高的效費比。HVP沒有火箭發動機，成本相對較低，單價只需要約2.5萬美元。相比之下，目前美國海軍裝備的“漸進式海麻雀”防空導彈和“標準”-3 Block 1導彈成本分別為150萬美元和1400萬美元。在應對敵方較廉價的巡航導彈和彈道導彈時，HVP具有較高的效費比。三是通用性強。HVP最初是為電磁導軌炮專門研制的，經過改進，目前已可由海軍127毫米艦炮和陸軍155毫米榴彈炮發射。HVP一旦研制完成，就可集成到巡洋艦、驅逐艦和陸軍大口徑火炮等現役武器系統上。

關鍵技術 HVP發射時需要承受的過載高達20000～30000倍的重力加速度，這需要配備堅固耐用的抗高過載電子器件、高性能材料以及戰斗部。HVP將解決抗高過載微型制導電子器件、控制致動系統、衛星GPS接收機、緊湊型引信、高密度電子組件、先進含能材料、輕質高強度復合材料以及熱阻—熱調節材料等關鍵技術。當前，美國海軍和工業界正在為HVP聯合研發抗高過載微型制導系統和電子器件。

“超高速射彈”帶來的影響

提高美海軍艦艇的作戰優勢。

HVP將會為美海軍水面作戰帶來諸多優勢，如通過亞口徑彈藥的設計來實現極高的精度，從而避免使用火箭發動機來增加彈藥的射程；發射更小型化、更精確的彈藥可以減輕附帶毀傷的程度，并可在更大程度上提高彈藥庫的裝彈量，同時增強艦上的安全性；避免使用火箭發動機，從而減低彈藥的總成本。

降低美海軍艦艇的防御成本。美國通過研發HVP進行彈道導彈和巡航導彈防御作戰，將極大地降低艦艇防御成本，增強艦艇自衛能力。美國防部長卡特表示，發展HVP而不是采用更昂貴的攔截器，將能夠以每發低得多的成本挫敗正在到來的導彈群襲擊，從而對攻擊者施加更高的成本代價。

抵消對手導彈不對稱作戰優勢。從美國積極研發HVP的有關情況來看，這是美國針對對手量身定制的“改變游戲規則”的先進技術，目的就是抵消對手導彈作戰的規模優勢。美國將通過發展大量低成本防御武器，給對手導彈作戰構成重大威脅與成本壓力，從而徹底改變戰爭中的攻防平衡。

安裝在127毫米發射系統中的HVP

安裝在155毫米發射系統中的HVP

超高速撞擊演示實驗

幾點啟示

美軍將HVP視為應對“反介入/區域拒止”能力定制的“改變戰爭規則”的顛覆性武器之一。美國國會研究署在名為《海軍激光器、導軌炮和HVP：背景及國會需考慮的問題》的研究報告中也指出，固態激光器、電磁導軌炮和HVP這3種新概念武器中的任何一種技術研發成功并實現部署，都可能成為水面艦防御的“戰爭規則改變者”；如果其中2種或3種武器研發成功并實現部署，其結果不僅將改變戰爭規則，甚至會帶來一場新革命。值得我們高度關注。

“改變游戲規則”的先進技術將對未來作戰產生重大影響。為保持對對手的技術優勢，美國成立了戰略能力辦公室并專職研發各項“改變游戲規則”的先進技術，從而使美國具備對抗高端對手的能力。與創造全新能力的技術驅動型機構不同，戰略能力辦公室將通過對現有能力進行重新使用、與其他國防部資產進行集成、吸納新的商業技術等多種手段重新定義現有能力。目前，戰略能力辦公室開展的工作除了HVP，還包括“先進導航”“集群自主平臺”“武器庫飛機”等多項先進技術項目。美國通過戰略能力辦公室加速推進技術研發，實現技術突襲，形成對手難以跟隨或對抗的“改變游戲規則”的軍事能力，從而為美軍提供不對稱的競爭優勢。

安裝在電磁導軌炮中的HVP

積極利用現有能力和即將成熟的技術發展顛覆性裝備。美國第三次“抵消戰略”的核心思想是實現技術的創新發展和應用，構建新的絕對軍事優勢。在HVP的發展過程中，美軍創新性地將即將成熟的HVP與傳統火炮相結合，實現武器裝備作戰能力的跨越式提升。美軍創新裝備發展思路，將現有能力（成熟的平臺、武器、系統和技術）與即將成熟的技術、商用系統、作戰概念相互融合，快速形成具備全新作戰能力的武器裝備。

低成本高效率飽和攻擊將重新煥發生機，“以量取勝”可能重新成為武器裝備發展的重要思路。隨著導彈技術的擴散，美國認為其高端對手可能擁有與美國在射程、精度和隱身性能上相匹敵的導彈，從而使攻防形勢趨于平衡，這樣就使得數量和成本成為未來作戰的一項關鍵因素。這種動向將導致美國在發展新興技術能力的同時，重新重視武器裝備低成本和規模優勢帶來的好處。基于此，美國啟動了HVP、“無人機蜂群作戰”等多項先進技術研發。

責任編輯：彭振忠