俄美高超声速武器谁更胜一筹

作者: 王立轩 王云松 林靖凯

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进入21世纪以来,前沿科技发展日新月异,世界各国日益加快军事创新步伐。高超声速武器作为一款新式武器装备将打破战场平衡,推进作战节奏空前加快。俄罗斯与美国作为世界军事舞台的重要角色,其高超声速武器的研发深刻影响着未来战争形态与作战样式,深远影响着高超声速武器的发展走向。

俄罗斯高超声速武器

近年来,俄罗斯在高超声速武器方面的研究突飞猛进。据外媒称在高超声速武器领域俄罗斯已经处于领先地位。目前来看,俄罗斯高超声速武器主要分为高超声速助推滑翔导弹、高超声速巡航导弹和高超声速飞行器三大类。高超声速助推滑翔导弹方面,主要包括锆石、先锋、匕首和Kh-95等导弹系统。

3M22锆石:该航空导弹速度超过马赫数8,具有潜射能力。这使其拥有了机动性强、生存率高、隐蔽性强的显著优势,战略意义大大提高。该导弹可以搭载核弹头,如果将其部署在核潜艇上,将能够在俄罗斯所属海域建起一面严密的高超声速防护网,这对于提升俄海军战力与威慑能力、保障其领土安全有着重要意义。俄总统普京在2019年12月曾提到俄罗斯正在进行陆基锆石导弹系统的研发工作。如果把Kh-95导弹视为锆石的空基版,那么锆石导弹也将能够形成舰射型、潜射型、陆基型和空基型的全方位体系。

X-47m2匕首:该导弹由伊斯坎德尔战役战术导弹改进而成,可被米格-31挂载发射。但因为其体积庞大,一架米格-31截击机仅能携带一枚该型导弹。匕首的射程可达1200千米,最大飞行速度可达马赫数12。该导弹采用惯性制导+卫星制导复合制导模式,可搭载常规弹头或核弹头执行任务,打击精度达到10至20米。匕首主要被俄军用于打击固定目标,是对敌重要战略点的极大威胁。

先锋高超声速综合体:该系统是当今世界上射程最远、速度最快、性能最强的现役高超声速武器系统之一。其可以携带核弹头,最大射程超过10000千米,能够以马赫数27的速度飞行。全球现役的防空反导系统均无法对其实施有效的拦截。据俄媒消息,先锋导弹已于2019年12月27日服役于俄罗斯部队。

Kh-95空基导弹:Kh-95是俄罗斯正在研制的一款最新型远程高超声速巡航导弹,使用的是锆石高超声速弹头。其最大飞行速度在马赫数9左右,导弹射程可达2000千米。Kh-95若与图-22M3或图-160M等改进型超声速战略轰炸机结合使用,打击距离可能超过10000千米,大大超出了西方国家拦截系统的有效范围。该导弹沿气动弹道飞行,极大提高了突防能力,敌对其拦截难度也随之增大。

此外,俄罗斯目前正在为苏-57隐身战斗机研发幼虫-MD新型高超声速导弹。这款导弹将主要用于打击敌方海上目标,目前正处于地面测试阶段。为保证苏-57的隐身性,该型导弹将搭载在苏-57隐身战斗机的内部弹舱,以实现远距离高速打击。该导弹采用全新超燃冲压发动机,可达到5倍以上声速,使苏-57对敌舰队的打击时间缩短一倍以上。幼虫-MD一旦列装,可使俄军进行更近距离武器打击,将极大提升俄罗斯空天军的突防能力。

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锆石导弹发射升空

高超声速巡航导弹方面,产品506最受关注,它是俄罗斯最近研发的新式武器装备。据报道,其速度高达马赫数14,打击精度约10米。这款名为产品506的超精密隐身巡航导弹,具备携挂于图-95MS、图-22M、图-160M等战略轰炸机的能力,能够攻击5500千米之外严密设防的高价值目标。

高超声速飞行器方面,较为有名的是Yu-71高超声速滑翔飞行器。这种飞行器在一定初速下,依靠气动升力和离心力克服自身重力,可在大气层内做远距机动滑翔。此外,2016年7月俄媒报道了一项可从太空发起核打击的高超声速隐身战略轰炸机项目,并于2018年11月报道了该高超声速战斗机的模型。据专家分析该机属于第六代战斗机,设计飞行速度超过马赫数5,巡航速度达到马赫数1.5~2。

俄罗斯正在不断为其空天军、海军和弹道导弹部队配备高超声速作战系统,这意味着俄军未来很多军兵种可能都将具备高超声速打击能力。俄罗斯正在以这种方式向美国的反导系统全面施加压力。俄军高超声速导弹极强的突防能力几乎让美国NMD、TMD两大反导防御系统束手无策,美国部署的对抗洲际弹道导弹的拦截系统在俄罗斯新型高超声速导弹面前显得“漏洞百出”。最重要的是,俄罗斯用来威胁美国的高超声速武器并非一种,而是多种。有专家评论道:“‘美国不可侵犯’的神话已经彻底崩溃了。”

相比于美国的忧心忡忡,俄罗斯方面似乎并不担心美国对高超声速武器的研发,因为俄罗斯已经具备有效的对抗手段。S-500防空导弹系统和某种改进的拦截弹正构成对抗美国高超声速武器的“盾牌”。不过到目前为止,世界上还没有可以在理论和实践上具备拦截高超声速武器能力的防御系统。

美国高超声速武器

不久前,美太空部队副司令戴维·汤普森上将在哈利法克斯国际安全论坛上公开表示,在高超声速技术方面,美国不如中国和俄罗斯。针对中俄高超声速武器挑战,美太空部队正在努力“找出美方需要的卫星群类型”以跟踪拦截高超声速导弹。美智库专家也表示,美国的战略对手俄罗斯和中国都已经测试并且部署了高超声速武器到战斗部队中,美国也必须这样做。

高超声速武器使得美军现有的萨德、宙斯等反导雷达系统降低了原有的观测、拦截优势,对美国战略预警和国防安全构成严重挑战,很可能改变全球战略平衡。

目前,美国主要研发的高超声速武器为AGM-183A导弹。据称AGM-183A在速度、高度和机动性等方面均有优异表现,一旦投入使用,美空军便能够在打击速度、攻击精度、投掷距离和战术灵活性等方面取得显著技术优势。然而,AGM-183A项目在第一次试验时导弹未能离开发射架,第二次试验时导弹成功发射但火箭发动机没有点火导致导弹坠毁。最近进行的第三次试验获得基本成功,但第四次试验再次因火箭助推器点火失败造成发射后偏航,专家分析美军搭载高超声速飞行器的主推火箭依旧存在技术问题。

除AGM-183A导弹之外,美军还曾对一款被称为“高超声速吸气式概念武器”的空射型高超声速导弹寄予厚望。该导弹曾在2019年12月进行过试射,但由于技术原因发射失败。这次失败的试射也让这一项目名声扫地,其后续试射实验被迫中止。2021年8月,美将2020年3月试射成功的暗鹰导弹原型交付陆军。据美媒报道,暗鹰速度高达马赫数5,射程约为2736千米,可部署在海军驱逐舰和潜艇上。美军还表示,预计在2023年能实现该款导弹的全面部署。除高超声速导弹外,美国还曾研制过猎鹰高超声速无人机,但后来因项目不完备而放弃。随后又开始了AHW高超声速滑翔飞行器的实验,并于2017年10月30日试验成功。

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锆石导弹外观与打击航母概念图

实际上,美国在高超声速武器研发领域探索最早,技术积累也十分深厚。自20世纪60年代以来,美国就率先进行了高超声速武器的研究,并且在当时处于世界领先地位。一直在大部分军事科技领域表现突出的美国,为何在高超声速武器方面却落后于起步较晚的俄中?

原因一方面是美国对高超声速武器研发技术上的过分坚持。高超声速武器的技术路线主要有火箭助推+超燃冲压发动机和火箭助推+滑翔两种。第一种火箭助推+超燃冲压发动机结构的好处在于体积小、重量轻,可在高超声速和超声速之间巡航飞行,也可装载在轰炸机、战机、军舰上发射,但目前世界各国对超燃冲压发动机的技术研究还不够透彻,实验时常出现问题。第二种火箭助推+滑翔结构技术已经比较成熟,而且由于弹头内不需要装备主推发动机,所以没有超燃冲压发动机存在的技术路线复杂、稳定性低的缺点,但对空气动力学和先进风洞技术有很高的要求。而美空军始终坚持超燃冲压技术路线,即使多次试射失败却仍不妥协。他们坚定地认为,一旦这项技术成熟,将会大大推进美空军未来全球快速打击计划进程。

另一方面是高超声速武器研发态度的不够重视。美国早在2010年就开始全球首测X-51A高超声速导弹。虽然之后几年的试验进展并不顺利,但深厚的技术底蕴仍使其不断进步。而美国会却认为其他国家的高超声速武器研究尚未有太大进展,且高超声速武器技术复杂,研究成本高,所以暂缓了这一方面的研究。直到俄罗斯公布多款高超声速导弹后,美国才如梦初醒,意识到了美国在高超声速武器领域的技术水平已大幅落后。于是重新启动相关方面研究并投入了大量资金,希望在短时间内赶超中俄,结果试验却频频失败。目前来看,美国在高超声速武器研发进度方面已经落后了俄罗斯数年。虽然目前五角大楼已推动多个新型高超声速导弹项目,并计划在2022年为此投入38亿美元,但美国想要改变这种落后现状绝非易事。

美国在高超声速武器领域落后于俄罗斯的原因就在于,美国从一开始就选择了复杂难走且短时间难见成效的超燃冲压+火箭助推路线并过分坚持,加之政府战略上不够重视,导致美国迟迟未能列装先进的高超声速武器。

俄美高超声速武器对比

俄美高超声速武器发展现状对比 俄罗斯高超声速武器研发虽起步较晚,但一直将其作为优先发展的战略目标,2017年12月俄罗斯宣布世界第一款助推滑翔式高超声速导弹匕首入役。2019年12月俄国防部长绍伊古宣布,首批先锋高超声速导弹列装,并开始执行战备任务。近日,俄罗斯国防部宣布,戈尔什科夫海军元帅号护卫舰再次成功进行了锆石高超声速导弹试射,测试工作已接近尾声。

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据报道称,美空军第三次试射新型高超声速导弹AGM-183A以失败告终

反观美国,美军从20世纪50年代起便开始了高超声速相关技术的研究,最开始将重心放在吸气巡航弹上,但相关项目现仍处于试验阶段。为了尽快形成战斗力,美军在不放弃吸气巡航弹的基础上,重点推进吸气巡航弹的研制试验进度。2019年6月13日,美空军宣布成功完成了AGM-183A原型机在B-52上的系留飞行试验。2021年4月、7月和12月,美军共对AGM-183进行了三次试射,但均以失败告终。

俄军比美军率先实现高超声速武器的实战列装,美军为了“赶上进度”被迫转移重心,开启了助推滑翔式高超声速导弹的研制,目前该项目仍然存在技术难关,无法在短时间内形成战斗力。但是由于美军对于高超声速武器研究起步早,进行时间长,已具备了相关技术优势,未来还是存在弯道超车的可能。俄罗斯也丝毫没有放缓相关的研究进度,对技术难度更大的吸气巡航弹进行了攻关,并已进入最后的测试阶段。

俄美高超声速武器原理对比 以俄军匕首为例,采用陆基战术导弹的传统设计,基于单机固体火箭,投放后首先沿着弹道进行类抛物线飞行,接近目标前进行跃升,再俯冲加速进行攻击。美国AGM-183A则采用一级固体燃料发动机,在导弹飞到最高点时抛弃整流罩,滑翔弹头与导弹分离,在空中依靠先前获得的动能和势能进行高速滑翔,大部分的航程通过滑翔实现。

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