高超聲速飛行器，未來戰場“明星”

蘭順正

高超聲速飛行器是大國競相發展的新型武器裝備，最近俄羅斯承認正在研發“Kh-95”新型遠程高超音速導彈，美國空軍“AGM-183A”高超聲速空射快速反應武器原型進行夏季測試（再次失利），法國也即將對其全尺寸高超聲速巡航導彈樣機進行試飛。

炫目的高超聲速技術

高超聲速飛行器是飛行速度超過5馬赫的飛機、導彈、炮彈等有翼或無翼飛行器之總稱。我國“兩彈一星”元勛、著名空氣動力學家錢學森先生是高超聲速技術的最早倡導者之一。他在1945年曾發表《論高超聲速相似律》論文，率先采用“Hyersonic”一詞來表示高超聲速，同時定義了“飛行速度大于5馬赫”的標準。

高超聲速飛行器如被用于軍事領域，將具有以下優點：

一是航速快，全球抵達。高度信息化、高度智能化是未來戰爭的特點，未來的空中打擊主要依靠高度和速度取勝，而高超聲速飛行器能在兩小時內攻擊全球任何地方的任何目標。

二是突防能力強，探測、攔截難。空中目標的運動速度直接決定其通過敵方防御體系作戰空域的時間，對突防概率影響極大。高超聲速飛行器飛行速度快，可有效縮短對目標的反應時間，回波積累數量少，常規雷達的探測能力明顯降低，造成探測高超聲速空中目標的難度加大。同時，現有地面防空武器系統方向轉動機構的轉動速度慢，不能有效跟蹤瞄準目標，因此高超平臺的突防概率高。

三是射程遠，威力大。目前各國在研的高超聲速導彈射程都有幾百千米、幾千千米，且高超聲速飛行器飛行時動能大，若與亞聲速飛行器采用同等質量的戰斗部，其所能產生的破壞力更大。

高超聲速飛行器大致可分為兩類。第一類為依靠自身先進的推進系統就可實現大氣層內數倍音速的飛行器，這主要得益于其高性能動力推進系統。超燃沖壓發動機、脈沖爆震發動機是這類高超聲速飛行器的關鍵技術。第二類高超聲速飛行器又被稱為助推滑翔高超聲速飛行器，其特性可描述為：在彈道導彈的基礎上，增加了進入大氣層后的利用氣動控制系統以實現有限機動，具備有效升力拉起（有可能再次沖出大氣層再返回，也可能依然在大氣層內），并且能在大氣層內長時間滑翔飛行。目前而言，助推滑翔高超聲速飛行器大多采用技術上可行的火箭助推獲得速度完成進入太空，達到最高點，然后下降進入大氣層，進入大氣層后通過氣動升力效果在靠近大氣層的邊緣進行滑翔，最終抵達目標上空。

大國爭相研發的利器

高超聲速飛行器由于具有高速、高機動的特點以及高效的突防和偵察效能，可能導致“游戲規則”的改變，成為各軍事大國紛紛投資的領域，堪稱21世紀航空航天事業發展的一個主要方向。

美國雖尚未宣布有任何一款正式的高超聲速武器投入服役，但從上世紀50年代起即已開始進行研發，在1970年代后期一度陷入低潮，幾經周折到21世紀初，諸多關鍵技術問題相繼取得突破性進展，技術儲備已非常扎實。

進入21世紀，美國重點研制并試驗了“獵鷹HTV-2”高超聲速技術飛行器。在經歷了“獵鷹 HTV-2”兩次飛行失利后，美國高超聲速滑翔飛行器的發展思路由突出戰略打擊向戰略戰術并重發展，著力打造“三位一體”的高超聲速滑翔飛行器型譜，即海基、陸基、空基以通用型中遠程滑翔飛行器先進高超聲速武器（AHW）為原型，發展各自的高超聲速滑翔武器。其中AHW的一個關鍵，就是C-HGB高超聲速滑翔體，該滑翔體作為高超聲速武器的末端和戰斗部而研發，采用帶有小翼的圓錐形設計，由合金材料和復合材料構成。據悉，美國海軍常規快速打擊項目（CPS）、陸軍遠程高超聲速武器項目（LRHW）、美國空軍空基快速響應武器項目（ARRW）都將采用C-HGB作為戰斗部。

以遠程高超聲速武器項目（LRHW）為例，根據美國陸軍快速能力與關鍵技術辦公室披露的細節，該導彈是一種通用型固體中程彈道導彈，彈體直徑為887毫米，通過一個長約10米的運輸/發射箱發射，運輸/發射箱采用雙聯裝配置，底盤是“奧什科什”M983A4型8×8牽引車改進的半拖車，可以機動部署、發射，具備最大6000千米的航程，打擊精度小于10米，最大飛行速度超過5馬赫。美國空軍空基快速響應武器項目（ARRW）已在2018年被授予“AGM-183A”編號，采用助推器+楔形滑翔彈頭的方案，最大馬赫數為20，射程925千米，主要打擊地面和海面目標。

俄羅斯在高超聲速、特別是超燃沖壓發動機研究方面有傳統優勢。蘇聯早在1957年就開始了超燃沖壓發動機研發工作。幾十年來，俄中央空氣流體動力研究院、中央航空發動機研究院、圖拉耶夫聯盟設計局、彩虹設計局、莫斯科航空學院等都未間斷過高超聲速技術研究。

目前俄有多種高超聲速武器服役。“3M22鋯石”是一種裝備超燃沖壓發動機的高超聲速反艦巡航導彈，結合了彈道導彈的速度和巡航導彈的機動能力，速度可達9馬赫，低空射程估計為250千米～500千米，最大射程可達1000千米。俄此前已成功進行多次該導彈試射，如一切順利將會在今年底定型，明年列裝海軍水面艦艇和潛艇。

俄“匕首”導彈已在2017年12月投入戰斗值班。該型導彈由飛機掛載，彈體短粗，前部近似椎體，外表面沒有空氣進口，在彈體尾部有四個小型彈翼，外形類似陸基“伊斯坎德爾”彈道導彈。導彈彈長大約 7～8米，彈徑小于1米，飛行速度達10馬赫，能打擊距離2000千米的目標，在飛行過程中可進行機動變軌，令現有防空反導系統難以攔截。

2019年底，俄首個裝備“先鋒”系統的導彈團投入作戰值班。“先鋒”高超聲速滑翔導彈自1980年代中期開始研發，2004年完成首次測試，2018年7月投產。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，可在大氣層內以20馬赫的速度滑翔飛行。

中國在高超領域實現了“彎道超車”，除了廣為人知的“DF-21”“DF-26”導彈外，亞軌道重復使用演示驗證項目運載器也成功試飛。印度、日本、挪威等國同樣制定了高超聲速發展計劃，正在開展關鍵技術攻關。

未來高超聲速飛行器將成為戰場“明星”，引發作戰樣式和作戰體系的轉型，國際社會已開始關注高超聲速武器控制與防擴散問題。俄官員曾表示愿將高超聲速武器納入軍控條約，同時希望對等限制美國的導彈防御系統發展。

（作者為遠望智庫特約研究員、察哈爾學會研究員、中國指揮與控制學會會員）