國外高超聲速武器發展動態

汪立萍，趙 霜，蔣長菊，郭 濤

（中國航天科工集團8511 研究所，江蘇 南京210007）

0 引言

高超聲速技術是改變未來戰爭游戲規則的顛覆性技術。美國、俄羅斯作為航空航天大國，其高超聲速技術發展處于世界前列，已從概念和原理探索階段進入了以高超聲速導彈為應用背景的先期技術開發階段，逐漸實用化。2019 年12 月27 日，俄羅斯宣布“先鋒”高超聲速滑翔導彈正式部署，這是高超聲速武器從技術研發向裝備實裝的又一個重要里程碑，該導彈兼具“強突防”能力與“點穴式”精確打擊能力。

1 俄羅斯多型號高超聲速導彈的列裝形成震懾力量

冷戰時期，俄羅斯研發出世界上首款超燃沖壓發動機，冷戰結束后，又開始探索高超聲速飛行器的穩定性、可控性與有效載荷等技術。2011 年以后，針對美國大力發展高超聲速技術的態勢，俄羅斯對高超聲速武器的研發增強了關注度，加大了投入力度，取得了矚目的成績，甚至可以說超越了美國。

俄羅斯的高超聲速武器中不僅有戰術級“匕首”空射型彈道式方案，也有戰略級“先鋒”高超聲速助推-滑翔式方案，還有吸氣式高超聲速巡航導彈3M22“鋯石”、“布拉莫斯-NG”等，這揭示了俄羅斯發展高超聲速武器的思路，即通過現有技術挖潛率先推出“匕首”空射型彈道導彈服役，同步開展高新技術研發以推進無動力滑翔式“先鋒”導彈、有動力巡航式的“鋯石”、“布拉莫斯-NG”導彈陸續入役。利用多技術方案并行，盡早落實非核遏制能力，形成對美制衡的全新非對稱優勢。俄羅斯國防部表示，2025 年前將向部隊提供全新高超聲速武器。

1.1 “先鋒”高超聲速滑翔導彈入役

俄羅斯“先鋒”（Avangard）高超聲速滑翔導彈自20 世紀80 年代中期開始研發，于2004 年完成首次測試，并在2018 年7 月投入大量生產。目前，該型導彈的參數及外觀均未披露，但據稱該系統由“先鋒”高超聲速滑翔彈頭及其載具UR-100N 洲際彈道導彈組成。該型導彈可在大氣層內以Ma 數為20 的速度滑翔飛行；有媒體報道，該型核武器的威力高達200 萬噸，遠超傳統的核彈頭。

俄羅斯國防部宣布，俄羅斯“先鋒”高超聲速滑翔導彈已于2019 年12 月27 日正式部署于俄羅斯奧倫堡地區，旨在突破大型反導導彈防御系統，增強俄羅斯核威懾力。

1.2 “匕首”超聲速導彈試驗成功

2019 年11 月，俄羅斯對“匕首”高聲速導彈進行了實彈發射測試，“米格”-31K 遠程截擊機掛載著“匕首”導彈從科拉半島的空軍基地起飛，向哈爾默-尤里鎮靶場發射數枚“匕首”導彈，均準確擊中目標。

“匕首”導彈的彈體短粗，前部近似椎體，外表面沒有空氣進口，只是在彈體尾部有4 個小型彈翼。外形很像是陸基的“伊斯坎德爾”彈道導彈，其實就是個小型空射彈道導彈。該導彈的彈長大約7～8 m，彈徑小于1 m，這與陸基的“伊斯坎德爾”導彈尺寸相仿，該導彈很可能是“伊斯坎德爾”導彈的空射版。

1.3 “鋯石”高高聲速導彈將裝備多種艦艇

3M22“鋯石”是俄羅斯研制的一種裝備超燃沖壓發動機的高超聲速反艦巡航導彈，它結合了彈道導彈的速度和巡航導彈的機動能力，是專為對抗現代彈道導彈防御系統而設計的。其低空射程估計為250～500 km，在半彈道軌道上可達740 km，平均射程為400～450 km，最大射程可達1 000 km。“鋯石”超高聲速海基導彈速度Ma 數可達9，射程將超1 000 km。

“鋯石”計劃武裝水面艦艇和潛艇，比如俄羅斯海軍20385 型輕護艦首艦“轟鳴”號、“沙波什尼科夫元帥”號大型反潛艦和“伊爾庫茨克”號核潛艇，都將在未來裝備最新型“鋯石”高高聲速導彈。

1.4 R-37M 高超聲速空對空導彈(也稱RVV-BD)將裝備多種戰斗機

R-37M 是一種遠程空對空導彈，將裝備現役和未來的俄羅斯“蘇霍伊”系列和“米格”系列戰斗機，以取代R-77 空空導彈。R-37M 的射程達到200 km，最高速度Ma 數可達6，不僅能攻擊戰斗機，還能夠攻擊預警機和甚至巡航導彈。R-37M 的速度使其能在2～3 min 內命中最大射程內的目標。導彈在大部分飛行段使用基于高精度激光陀螺儀的慣性制導系統。如果目標突然改變方向，載機可以通過無線電來重新實施瞄準。在“蘇-35”戰斗機上測試后，R-37M 還將在“蘇-57”戰斗機上進行測試。

2 美軍加快高超聲速武器的研究

2.1 助推滑翔型武器逐漸成熟

1）高超聲速滑翔體飛行試驗多次成功

2020 年3 月19 日，美海軍、陸軍聯合成功進行了“通用高超聲速滑翔體”（C-HGB）的第二次飛行試驗。試驗于3 月19 日晚間22∶30 左右由美陸軍、海軍在夏威夷考艾島太平洋靶場及附近海域聯合進行，試驗代號FE-2。試驗中，C-HGB 由改進的“北極星”-A3助推器發射，在滑翔段實現持續滑翔，準確擊中目標區域，整個飛行時間超過10 min，飛行距離超過3 200 km。此次試驗成功，將為美陸軍、海軍高超聲速武器部署奠定重要基礎。

C-HGB 計劃裝備在美陸軍“遠程高超聲速武器”(LRHW)和海軍“常規快速打擊武器”(CPS)上。國防部在聲明中表示，此次試驗成功后，美軍將有望在3～5 年內部署高超聲速武器。美海軍曾宣布計劃在弗吉尼亞級多用途潛艇上也配備一種由C-HGB 和直徑為0.876 m 的2 級助推器組成的導彈，預計在2028 年前準備就緒，屆時新型武器將開始列裝艦隊。

2）“戰術助推-滑翔”(TBG)項目

TBG 滑翔體呈楔形，似箭頭，具有很高的升阻比。該項目在2010 年和2011 年各完成一次飛行測試，每次飛行約9 min。TBG 由DARPA 和美國空軍聯合主管。美國空軍計劃使用TBG 作為其AGM-183A“空射型快速反應武器”。美國陸軍還計劃將TBG 作為其地面發射作戰火力概念基礎。

雷神公司負責TBG 的開發，至2019 年7 月底，雷聲公司和DARPA 已成功完成“戰術助推滑翔”（TBG）高超聲速武器項目的基線設計評審，為后續開展武器系統關鍵設計評審和向實用轉化鋪平了道路。

2.2 為趕超俄羅斯同時發展多個高超項目

俄羅斯多種高聲速導彈的部署，迫使美國進一步加快研發進度，以盡快形成高超聲速打擊能力。

在同步進行的多個項目中，美軍從性能和成本等多角度取舍，優中選優，很快取得了進展。2020 年3月，美空軍高超聲速常規打擊武器（HCSW）項目通過關鍵設計審查（CDR）后，即被宣布下馬，理由是同步進行的空射快速響應武器（ARRW）項目尺寸更小，HCSW 項目絕大多數人員又被分配到其他項目，這些項目中應該包含其他高超項目。

美軍高度重視高超聲速武器技術與艦艇的集成，首先在“弗吉尼亞”級攻擊型核潛艇上集成以完成技術積累，未來“朱姆沃爾特”級驅逐艦以其尺寸、發電量、導彈發射器等方面的優勢，很有可能成為裝備高超聲速武器的有利平臺。

2.3 DARPA 開展多種演示驗證項目

在高超聲速武器及技術領域，DARPA 近年來開展了多項演示驗證項目，如表1 所示。除了TBG 項目外，“作戰火力”(OpFires)項目也在開發中。該項目旨在研制一種新型地面發射系統，使先進戰術武器突防對手防空系統，快速精確打擊關鍵目標。OpFires 在2020 年3 月已進入第三階段研究，關注武器系統集成。在支撐高超聲速飛行器的動力技術方面，DARPA 開展了“火神”和“先進全速域發動機”等項目，逐步突破射程和速度瓶頸，以奪取新的戰略優勢。

表1 美高超聲速項目一覽表

3 其他國家開始高超聲速武器的研發

日本防衛省采辦、技術和后勤局（ATLA）已開始研發能夠打擊水面艦艇和地面目標的高超聲速導彈。該導彈被防衛省看作是“游戲規則的改變者”，研制工作已于2019 年啟動，計劃2030 年完成。目前ATLA正與三菱重工一起開發超燃沖壓發動機，后者還獲得了原型發動機的研究合同。該型導彈采用雙模超燃沖壓發動機技術（DMSJ），發動機由沖壓噴氣發動機和超燃沖壓發動機組合而成，飛行速度Ma 數能夠達到5 及更高，并且能夠以多種速度飛行。該型導彈采用衛星和慣性導航的組合制導系統，末端制導方式采用雷達和光電圖像成像技術，具有全天候作戰能力。該型導彈將以陸地發射形式部署，預計可攜帶摧毀敵方航母飛行甲板的穿甲彈頭和壓制地面敵人的高密度爆炸成形穿甲彈頭

澳大利亞2020 年國防力量結構計劃指出，澳大利亞希望實施“高速遠程打擊和導彈防御武器的開發、試驗和評估計劃，以期開發出武器原型”，將投資62～93 億澳元研究高速遠程打擊武器，包括高超聲速武器。

4 高超聲速武器防御技術研發和裝備部署提速

攔截高超聲速目標是一項復雜的任務，需要強大的雷達、數字信號處理系統、高性能計算設備、高速攔截導彈，以及能夠從誘餌中分離真實目標的復雜計算機。

針對臨近空間高超聲速武器的快速發展，美國于2018 財年開始將防御高超聲速威脅項目列入預算，推進包括動能的與非動能的攔截技術、傳感器技術、通信指揮控制技術和建模與仿真技術等高超聲速防御技術開發。2019 年導彈防御局選出5 個高超聲速防御武器系統概念方案。2021 財年預算中，導彈防御局啟動了新的高超聲速防御計劃——區域性滑翔段攔截武器系統，旨在補充之前已啟動的高超聲速防御武器系統計劃。

俄羅斯正準備裝備S-500“普羅米修斯”和А-235“努多利”2 型新型空天防御系統，該系統將成為俄羅斯高超聲速武器防御系統的基礎。同時，俄羅斯還正在部署高超聲速機動目標探測（如“對手-GE”雷達站）和跟蹤系統。高超聲速武器與其防御技術和裝備呈對抗性同步發展的狀態。

5 結束語

美國國防部表示，2020 財年美國高超聲速導彈項目研發經費投入26 億美元，2021 財年經費預算將達到32 億美元。在人才上，美仍將采用國家/學術機構聯合的方式填補高超聲速項目研制所需的人才缺口。在機構上，建立“聯合高超聲速過渡辦公室”及高超聲速大學聯盟。可以預見，未來3～5 年，將是美高超聲速武器逐漸成熟、高速發展、形成戰斗力的重要時期。提前謀劃高超聲速武器天基預警系統，發展高超聲速武器防御技術具有十分重要的戰略意義。