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无可抵挡的利刃:高超音速武器怎样改变战争?
wforum.com  2022-11-20 08:03  天鹰观察

无可抵挡的利刃:高超音速武器怎样改变战争?

  “天下武功,无坚不破,唯快不破”,这句话用在高超音速武器身上再合适不过了。从战术性能的角度来说,今天大多数的高超音速武器还真就是个“唯快不破”的状态。而这种无坚不摧、无可抵挡的“利刃”,毫无疑问会极大地改变未来战争的样貌。

  快?有多快?

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  可以想象一个场景。当你的敌人在1000公里外按下按钮、导弹腾空而起时,你的生命就已经进入了最后的倒计时。无论防空雷达有没有发现这枚速度堪比弹道导弹突防、弹道却异常平直的巡航导弹,在322秒后,它都会带着重达数百公斤的高爆战斗部稳准狠地将指挥部炸得七零八落。

  早在上世纪三十年代,人类就开始了对“高超音速”的探索。被广泛认为是高超音速飞行器开山鼻祖的,是纳粹德国时期开发的高度机密项目“银鸟”:1936年,奥地利航空工程师欧根·桑格开始在德国下萨克森州领导一个开发小组,而他们设想了一种以当时十分新颖的液体燃料火箭为动力的“超级轰炸机”,同时采用了升力体设计。

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  按照设想,这种轰炸机能够迅速爬升到海拔100公里的亚轨道高度并进行超远程滑翔,使得轰炸机能够对美国等“欧洲外国家”进行超远程的轰炸。但受制于当时的技术,这个项目在持续了8年后被正式取消,但它开创性的构想和设计,为后来美苏开展高超音速研究起到了十分重要的引导作用。若非如此,斯大林也不会亲自下令将桑格“请”到苏联。

  经过冷战的积累与尝试。今天,高超音速武器的定义基本上已经成型。广义上的高超音速武器,指的是能够以5马赫到25马赫的超高速飞行的导弹或弹头,包括弹道导弹使用的再入飞行器、带助推段的滑翔体导弹、使用传统弹道的导弹以及能够发射制导弹头的动能火炮等。但由于弹道导弹和如今大多数高超音速武器的性能、威慑力等并不一致,因此在狭义上,美军并不认为弹道导弹的再入飞行器属于新锐的“高超音速武器”。

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  欧根.桑格

  非传统的

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  美战略司令部司令、空军上将约翰·海顿将高超音速武器称为“中俄都在制造的威胁”。美国作为拥有全球最庞大反导系统的国家,似乎不该对高超音速武器如此忌惮。要知道,弹道导弹分导弹头的末端突防速度动辄20马赫起步,而目前绝大多数高超音速武器的速度还停留在5马赫到10马赫这个区间,相比弹道导弹显然要慢了一大截。那么,这东西让美国人忌惮的显然不是速度,而是别的东西。

  美国拥有中段反导系统(GMD)、“宙斯盾”系统、萨德系统以及“爱国者”防空系统,其预警系统几乎遍布全球,从部署在加拿大的地球预警雷达、部署在日本和西班牙的“宙斯盾”到土耳其、以色列的AN/TPY-2雷达……美国的弹道导弹监控网络可以覆盖15个时区,在监控到弹道导弹的第一时间就将数据回传到GMD系统上,这一能力目前全球范围内没有国家能做到。

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  美国中段反导系统开火

  但问题就来了,美国人花费数十年搞的这一套反导系统,在设计时只考虑了一个目标,那就是反弹道导弹。它的杀伤原理,是抢在弹道导弹的弹头再入大气层之前,就抢先用陆基拦截器(GBI)将其击落。而这是建立在对目标弹道导弹的实时监控和预测的情况下的。

  毕竟,弹道导弹总还是要按照上升段-亚轨道飞行-再入这一整套模式飞行,而充足的数据使得美国人有信心预测到这些导弹的飞行路线并进行拦截——然而,高超音速武器可不是按照这个模式飞行的。

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  传统弹道导弹的再入飞行器

  传统弹道导弹用的是常规再入飞行器(RV),而东风-17用的则是更先进的高超音速滑翔飞行器(HGV)。虽然HGV由类似弹道导弹的助推段发射升空,但却并不会像传统弹道导弹一样爬升到150公里以上的高空并进行长时间的亚轨道飞行,这使得HGV在亚轨道空间停留的时间显著短于弹道导弹,大大减少了遭到对方中段反导系统的大气层外拦截弹拦截的概率。

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  东风-17

  在再入大气层后,HGV能够重新拉升并以更高的速度和高度进行滑翔并接近目标,在错失第一个打击窗口后,还能选择再次爬升并寻求第二个打击窗口。当然,这意味着它也有可能被S-400、萨德等防空系统打击,但别忘了,它仍然拥有5马赫以上的速度,并且还具备机动变轨的能力,这使得传统防空系统更难对其构成有效威胁。

  相比HGV,另一种高超音速显得更加“暴力直接”,那就是俄罗斯人钟爱的高超音速巡航导弹。以大名鼎鼎的“锆石”为例,这种巡航导弹与传统巡航导弹最大的区别,就在于它使用了更先进的超燃冲压发动机。相比使用传统火箭或涡扇发动机的巡航导弹,“锆石”发动机的比冲量更高、速度也要更快。俄官方的数据显示,锆石的理论飞行速度可达9马赫,而在实际测试中已经超过了8马赫,完全属于高超音速武器的范畴。

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  俄军试射锆石导弹

  由于其使用传统巡航/反舰导弹的飞行弹道,因此理论上现有的防空系统仍具备将其拦截的可能性。但问题是,它太快了,甚至比许多防空系统的拦截弹都要快。

  以俄军自己的S400防空系统为例,其48N6E2拦截弹的飞行速度仅为5.9马赫,拦截目标的速度上限仅为8.2马赫;而俄舰载防空主力——9M96系列拦截弹受制于空间,其最大飞行速度仅为2.9马赫,拦截目标速度上限进一步下跌。可以说,俄罗斯的锆石,别说美国人挡不住,就连在防空导弹水平上数一数二的俄罗斯人自己都挡不住。

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  S-400导弹

  有学者指出,当锆石以传统弹道、在大气层内达到9马赫的高速时,其周边尤其是前方的气压将形成一片等离子云,从而实现一定程度上的等离子隐身,导致主动雷达对它的侦测效果大打折扣甚至完全失效。美军专家布莱克·史迪威表示,现有的宙斯盾系统从发现到开火只需要8-10秒,然而在面对锆石这样的高超音速武器时,当它被发现时,留给美军军舰的时间可能还不到十秒。

  唯快不破

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  先说结论。在现有的技术条件下,包括中美俄在内的任何一个国家的防空系统,都没有对高超音速武器进行有效拦截(以双发拦截成功率超过75%)的方法。因此,目前的高超音速武器仍处于一个“无坚不摧”的状态。由于高超音速武器很大程度上属于战术(虽然它也能携带核弹头)而非战略武器,因此它更有可能被运用在有限的地面冲突中。此前已经有多条消息宣称俄军在俄乌冲突中使用或测试了“锆石”和“匕首”高超音速导弹。

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  这使得在常规冲突中,任何海上、陆上军事单位的生存性都受到了严重的挑战,例如美军的“超级航母舰队”,在面对此类武器时,现有的防御手段将显得十分苍白乏力。

  因此,在未来十年乃至更长远的时间内,以中美俄为代表的各国将全力构建自己的“反高超音速武器系统”。例如美国导弹防御局在2017年就开始试图研制新一代的拦截系统,使其能够有效提前发现、并在极短的时间内反击摧毁高超音速武器。但现在来看,这条路还很长。

  拦截高超音速武器的难点主要有两个——发现、反应与击毁。其中击毁的难度不大,在人工智能高度参与军事技术辅助的情况下,要在现有的、速度超过5马赫的拦截弹的基础上增加对10马赫内高超音速武器的拦截能力并不困难。

无可抵挡的利刃:高超音速武器怎样改变战争?

  传统弹道导弹与高超音速武器的飞行模式对比

  但麻烦在于如何发现并及时做出反应。众所周知,高超音速武器最大的优势就是其突然性,而这种突然性将迫使对方的防空系统不得不以更快的速度进行反应,才能及时进行防御。目前美军有计划将防空系统的“发现-开火”的时间缩短到5秒内,而这显然就不仅要依靠人力,更要依赖智能化技术辅助了。

  但最棘手的还是发现。前文已经提过,高超音速武器的等离子云使得它很难被传统的主动雷达所发现,因此就不得不开发新的态势感知手段进行侦测。

  目前,美国人选择使用高超音速弹道跟踪空间传感器来做到这一点,这主要依靠太空中的军用卫星对敌方单位进行长时间的监控,并在高超音速武器升空后的早期就迅速发出预警并传输弹道数据,从而使得指挥中心有更充裕的时间来进行分析并发射导弹进行反击。

  截至目前,各国对于相关系统的开发仍停留在探索时期,毕竟在此之前,高超音速武器的威胁并没有如此鲜明地突出。也许欧根在开发“银鸟”轰炸机时,也没有想到自己的设想会让大半个世纪后的世界面临全新的威胁。

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