湯懷宇
近年來,超音速巡航導彈技術發(fā)展迅猛,包括日本、韓國和臺灣等國家和地區(qū)都研制了相關型號,甚至開始了超音速巡航導彈技術的競賽。實際上類似的競賽從上個世紀50年代開始,就貫穿于整個美蘇冷戰(zhàn)時期,直到今天兩國也未放棄在該領域的競爭。今天來看,美蘇在超音速巡航導彈領域的競賽經歷了多輪較量,不但體現了美蘇不同軍事戰(zhàn)略需求,也是美蘇軍事技術和國家綜合實力的直接寫照。
俄羅斯從20世紀50年代初開始研制超音速巡航導彈至今,共研發(fā)了四代20余種型號。每次更新換代均追求更輕、更遠、更快、更準,以及結構外型的通用化和系列化。而美國雖成功研發(fā)、改進了多種超音速巡航導彈,但基本沒有實際裝備,只是在不同的時期制定了不同的發(fā)展計劃,開展相應研究工作,儲備了雄厚的技術基礎??偟膩砜?,美蘇/俄超音速巡航導彈經歷了以下幾輪技術較量。
第一輪較量:跨越音速的競賽(20世紀50-60年代)
自從1913年法國人最早提出沖壓發(fā)動機概念以來,已經一個世紀。它為后來超音速飛行器的研究提提供了理論基礎。1947年10月10日,美國制造的X-1飛行器首次突破了音障,實現了超音速飛行,這是航空航天史上的一個飛躍。1949年4月21日,法國設計的世界上第一個由沖壓發(fā)動機推進的有人駕駛飛行器從運輸機上起飛,開創(chuàng)了沖壓發(fā)動機應用的新紀元。在這些技術基礎上,美蘇幾乎同時開始了超音速導彈的開發(fā)工作。由于當時主要為掌握這一跨音速吸氣式導彈技術,因此其武器化并不是十分成功。
蘇聯從20世紀50年代初開始研制超音速導彈,60年代開始裝備部隊。這時的超音速導彈采用渦噴發(fā)動機或液體火箭發(fā)動機作動力裝置,均攜帶核彈頭,用于打擊大型水面艦、航母編隊和沿海城市,主要缺點是質量大、精度低、突防能力弱。代表型號有AS-2/Kh-10、AS-3/Kh-20、AS-4/Kh-22、SS-N-3A/P-6等。這些導彈只能算是核武器投送載具,利用大威力彈頭,回避了精確制導等巡航導彈核心技術。而美國在二戰(zhàn)后開始制定“大黃蜂”計劃,研制以沖壓發(fā)動機推進的超音速艦空導彈“黃銅騎士”,后因沖壓發(fā)動機技術不過關放棄計劃,轉而研制固體火箭發(fā)動機推進的“小獵犬”、“韃靼人”艦空導彈。
雖然利用艦空導彈使美國掌握了超音速導彈技術,但這時并沒有實質性的超音速巡航導彈計劃。應該說,在超音速巡航導彈技術方面,俄羅斯在第一輪較量中拔得了頭籌,但其與現代超音速巡航導彈的技術要求還有較大差距。
第二輪較量:打擊航母的比賽(20世紀60-70年代)
進入上個世紀60年代,超音速巡航導彈再次成為美蘇技術競賽的領域。此次較量源于蘇聯的反航母戰(zhàn)略。這一時期,美國開始推行全球航母戰(zhàn)略,大力發(fā)展海上航母編隊,而蘇聯對此不屑一顧,認為航母不過就是各種反艦導彈的超級靶標。這一方面遏制了蘇聯的航母發(fā)展,直到1975年“基輔”級服役才開始擁有航母,而且其航母規(guī)模始終較小,在其軍事戰(zhàn)略中也被定位為重型巡洋艦或直升機航母;另一方面則推進了超音速反艦導彈的開發(fā)。1966年,蘇聯SA-6(2K-12)地空導彈服役,采用固體沖壓組合發(fā)動機,成功地將固體助推器放在沖壓發(fā)動機燃燒室內。這一先進的設計思想后來一直采用,并為這一時期超音速巡航導彈技術的發(fā)展奠定了基礎。蘇聯在這一時期大力發(fā)展以航母為作戰(zhàn)對象的各種反艦導彈,于20世紀60-70年代開始研制采用固體火箭發(fā)動機或整體式火箭沖壓發(fā)動機的超音速巡航導彈,飛行速度大幅提升,命中精度和突防能力有所提高,而且系列化、通用化發(fā)展趨勢明顯,是目前俄羅斯的主要現役武器。代表型號有AS-17/X-31、SS-N-22/3M80等。其中大家最熟悉的是SS-N-22“白蛉”導彈,于1973年由彩虹設計局研制,編號3M80,西方稱之為“日炙”,是世界上第一種具有實戰(zhàn)能力的中程超音速反艦導彈。
根據冷戰(zhàn)時期以技術優(yōu)勢戰(zhàn)勝敵方數量優(yōu)勢的軍事思想,美國針對蘇聯超音速導彈的蓬勃發(fā)展,不惜斥巨資展開技術競爭。整體式火箭沖壓發(fā)動機概念提出后,美國海軍和空軍便大力開展這種先進推進系統(tǒng)的研究,力圖率先將該推進系統(tǒng)應用在超音速導彈上。美軍20世紀70代啟動了“先進戰(zhàn)略空射導彈”(ASALM)研制計劃,該彈用于取代AGM-69“斯拉姆”(SRAM)近程空地導彈。最初旨在從防區(qū)外打擊機場、防空陣地,用于防空壓制,打擊蘇聯預警機、遠程干擾機和遠程導彈發(fā)射飛機。1968年提出設想,1975年開始研制,計劃1988年服役。但由于技術難以突破和預算嚴重超支,不得不于1981年撤消計劃。但美國后來在ASALM導彈基礎上研制了AQM-127“斯拉特”超音速低空靶彈:一方面以此延續(xù)超音速巡航導彈技術,另一方面模擬蘇聯同類武器,完善美國的防御系統(tǒng)。
可以說,蘇聯在這一輪的較量中完勝美國,至此美蘇反艦導彈發(fā)展開始分道揚鑣:美國致力于其更擅長的亞音速巡航導彈,蘇聯則在超音速巡航導彈的道路上越走越遠。
第三輪較量:沒有對手的對抗(上個世紀80-90年代)
進入上個世紀80年代,蘇聯反艦導彈全面進入超音速巡航時代,這一時期美國致力于“戰(zhàn)斧”和“魚叉”等亞音速導彈的開發(fā)與改進,基本放棄了與蘇聯在這一領域的競爭。蘇聯在這一時期開發(fā)了“寶石”、“俱樂部”等一大批性能卓越的超音速反艦導彈。其中,“寶石”是1983年由機器制造科研生產聯合體研制,編號為3M55E,西方給其編號為SS-N-26,擁有艦載型、岸基型和空射型(Kh-61)3種型號。其飛行速度達到了2.5倍音速,動力裝置采用了蘇/俄獨有的內含可脫落助推器和常規(guī)液體燃料組合的沖壓發(fā)動機,實現了固體火箭發(fā)動機與沖壓噴氣發(fā)動機的巧妙結合。導彈發(fā)射后,安裝在導彈燃燒室內的固體燃料火箭助推器開始工作,將導彈加速至沖壓發(fā)動機的工作速度——馬赫數2時,燃燒完的助推器停止工作,并借助迎面的氣流自動脫離彈體。此時液體沖壓發(fā)動機開始工作,導彈以馬赫數2.5的速度繼續(xù)飛行。另一種經典武器就是大名鼎鼎的“俱樂部”導彈,蘇聯革新家設計局于1985年開始研制的產品,代號為3M54E,西方編號為SS-N-27。該彈采用亞超結合的3級動力系統(tǒng),包括固體燃料助推級、亞音速渦噴發(fā)動機巡航級和火箭發(fā)動機突防級。巡航級渦噴發(fā)動機使導彈以馬赫數0.6-0.8的速度飛行,突防級火箭發(fā)動機可以使導彈以馬赫數3的速度快速攻擊目標。這一階段可以說是蘇聯超音速巡航導彈發(fā)展最為輝煌的時期,這些武器技術至今仍占據著超音速巡航導彈技術的領先地位,成為經典。但令人扼腕的是,20世紀90年代初蘇聯解體后,俄羅斯國民經濟陷入低谷,蘇聯時期在研的許多重大軍事項目紛紛下馬,先進的超音速巡航導彈計劃基本都被迫中止,有些甚至成為絕響。endprint
這一階段的前十年可以說是蘇聯人的十年,美國人甚至放棄了在該領域與其競爭。但在蘇聯解體后的十年,俄羅斯幾乎偃旗息鼓,按捺不住的美國人開始躍躍欲試,使這一階段的美蘇/俄超音速巡航導彈競爭注定成為雙方沒有對手的競賽。海灣戰(zhàn)爭中,美國海軍的BGM-109“戰(zhàn)斧”亞音速巡航導彈大行其道,但其因飛行速度低、價格昂貴而飽受詬病,因此美國海軍1995年試圖發(fā)展一種新型低成本超音速巡航導彈取而代之,并從1997年開始列支研發(fā)預算。但后來由于“快鷹”(Fast-Hawk)項目,美國海軍放棄了該計劃。20世紀90年代初,美國國防部在獲悉俄羅斯正在發(fā)展多型超音速巡航導彈后,著手實施多個預研項目,力圖盡快發(fā)展能與蘇聯導彈媲美的新型超音速導彈。1997年,美國海軍授予波音公司低成本導彈系統(tǒng)先期技術驗證(ATD)計劃,命名為“快鷹”,旨在研制一種具有馬赫數4突防速度的對陸攻擊巡航導彈,以彌補“戰(zhàn)斧”的速度缺陷。但由于技術門檻相對較高且研制成本日益增加,美國海軍在一年多后被迫終止了這個項目,隨后轉向尋求更具有發(fā)展?jié)摿?、更加成熟的技術方案。
這一輪較量雖然蘇聯領先,但其繼承人俄羅斯卻由于經濟問題不得不放棄了比賽,這導致俄羅斯雖然掌握技術更先進,但其最終處于停滯狀態(tài),給了美國人后來趕上的機會。應該說,本輪較量各有勝出。
第四輪:市場的比拼(21世紀初)
進入本世紀初,俄羅斯經濟隨著能源出口的旺盛而得到逐漸復蘇,于是俄羅斯人迫不及待地開始了被遺忘已久的超音速巡航導彈的開發(fā)。俄羅斯首先恢復的是上一輪較量中停滯的“寶石”導彈。為了盡早恢復“寶石”導彈計劃,俄羅斯與對外采購熱情高漲的印度合作,在1998年聯合注冊了印俄合資企業(yè)布拉莫斯航空航天合資公司,以俄羅斯寶石(SS-N-26)反艦導彈為基礎研制“布拉莫斯”(PJ-10)超音速巡航導彈。布拉莫斯航空航天合資公司由印度下屬20家軍工企業(yè)和俄羅斯10家軍工企業(yè)組成,俄方負責導彈的研制與生產,印方負責制導系統(tǒng)。“布拉莫斯”飛行速度為馬赫數2.5-2.8,用于反艦和對陸攻擊。推進裝置為兩級整體式火箭沖壓發(fā)動機,裝在主發(fā)動機的燃燒室內的第一級固體火箭助推器將導彈加速到約馬赫數2,然后液體沖壓發(fā)動機點火,將導彈進一步加速到最大速度,并在巡航段保持這一速度。雖然俄羅斯與印度共同來完成導彈的設計和生產,但是在最為關鍵的制導系統(tǒng)上兩國都有自己的考慮。對于俄羅斯來講,先進的制導技術不能輕易出口,否則就會失去其多年來的技術優(yōu)勢。目前,“布拉莫斯”已經衍生出多種型號,并裝備印度部隊?!安祭埂笨梢哉f是“寶石”導彈借尸還魂之作。與此同時發(fā)展的還有同樣以“寶石”技術為基礎的俄著名的岸基反艦導彈“堡壘”(又稱“棱堡”),目前該彈已經出口越南。
進入新世紀后,美國再次提出占領超音速和高超音速技術領域技術優(yōu)勢的口號。2001年,美國國防部與NASA為了保持本國的航空航天領先地位,聯合提出了國家航空航天倡議(NAI)計劃,為發(fā)展具有軍事潛力的超音速,高超音速技術提供了可靠的經費支持。同年,美國宣布實施超音速巡航導彈研制計劃,這種超音速巡航導彈稱作“聯合超音速巡航導彈”(JSS-CM),用以對付時敏目標,如航母與復雜防空系統(tǒng)、彈道導彈機動發(fā)射架、深埋目標及加固戰(zhàn)略目標。JSSCM以固體火箭為助推器,以液體沖壓發(fā)動機為動力,飛行速度為馬赫數3.0-4.0。雖然美國過去在這方面已進行許多研究,但發(fā)展整體式火箭沖壓發(fā)動機推進的遠程超音速巡航導彈還是第一次。JSSCM項目原計劃從2002財年開始實施分兩階段為期三年的研究工作,但2002年末,美國國防部提出了一項新計劃——防區(qū)外高速反擴散選項(SHOC)導彈計劃,用以替代JSSCM計劃。二者基本相同,只是SHOC導彈射程更遠,達1110千米。但SHOC計劃經費未得到美國國會批準,于2004財年被放棄。
這一輪較量中,雖然美國提出的技術方案更先進,但俄羅斯僅憑冷戰(zhàn)時期遺留的技術遺產,就輕易占據了超音速巡航導彈的國家市場,可以說重裝上陣,使得美國顏面盡失。
第五輪:沒有結局的比賽(未來發(fā)展)
從目前情況看,雖然俄羅斯將主要精力投入到了高超音速導彈的開發(fā)上,近期并沒有公布新的超音速巡航導彈發(fā)展計劃,但有消息稱,其正在恢復和裝備蘇聯時代塵封近30年之久的“隕星”導彈。這是俄羅斯目前正在研制的一種新型超音速空射巡航導彈,編號為3M25。該計劃實際在1976年就已啟動,由俄羅斯切洛梅設計局在AS-19(Kh-90)基礎上繼續(xù)開發(fā)。2007年莫斯科航展上首次出現“隕星”空射戰(zhàn)略巡航導彈。該彈采用液體渦噴發(fā)動機,采用一種等離子場生成系統(tǒng),可降低導彈在高空飛行時的雷達散射截面。動力裝置工作時間為33秒,在22-24千米高度時速度為馬赫數2.5-3.0,不安裝助推器。有消息稱,迄今為止,圖-160轟炸機已發(fā)射了大約20枚“隕星”導彈,不過目前并沒有該導彈裝備部隊的相關報道,估計是受到美俄兩國于1988年制定的中程核力量條約的限制。
隨著美國國防戰(zhàn)略的調整,美國國防部出臺了“聯合作戰(zhàn)介入”及“空海一體戰(zhàn)”概念,在這一概念支持下,DARPA與美國海軍制訂了聯合研制新一代高性能遠程超音速反艦導彈LRASM-B的計劃。LRASM-B導彈隸屬于LRASM項目。LRASM項目的兩個方案分別為:LRASM-A亞音速隱身導彈和LRASM-B超音速高機動型導彈。LRASM項目于2008年討論并發(fā)布主要代理公告,2009年正式啟動,預計2013年對導彈服役時間進行評估。LRASM-B方案采用整體式沖壓發(fā)動機,飛行速度可能為馬赫數3.5-4.5,其需要解決沖壓發(fā)動機及其與整體外形的氣動匹配等問題。雖然LRASM-B導彈的研制工作于2012年年初被叫停,但相關超音速導彈技術工作仍在進行之中。
看來美國仍沒有放棄“紙上談兵”的技術儲備技術發(fā)展路線,而俄羅斯的超音速導彈計劃有望借助合資和出口方式,恢復上個世紀80年代的全面繁榮。因此在未來可以預見的一段時期內,俄羅斯有可能再次重現蘇聯時期的輝煌,重新占據超音速巡航導彈技術的優(yōu)勢地位。endprint