高超音速武器：改變未來(lái)戰(zhàn)爭(zhēng)模式的利器

清風(fēng)

“天下武功，惟快不破”。由于速度快、突防能力強(qiáng)，高超音速武器被軍事專(zhuān)家稱(chēng)為繼螺旋槳、噴氣推進(jìn)之后航空史上的第三次革命性成果，受到美俄等世界大國(guó)的青睞，被外界視為改變未來(lái)戰(zhàn)爭(zhēng)模式的利器之一?？梢灶A(yù)見(jiàn)，隨著高超音速武器的發(fā)展，未來(lái)的戰(zhàn)場(chǎng)空間、作戰(zhàn)模式、戰(zhàn)爭(zhēng)形態(tài)等都將發(fā)生巨大改變。

優(yōu)越的技術(shù)性能

高超音速，顧名思義，就是速度比音速還快得多，超過(guò)馬赫數(shù)5，約合每小時(shí)6000千米以上。高超音速武器是指以高超音速飛行技術(shù)為基礎(chǔ)、飛行速度為馬赫數(shù)5以上的的飛行器，包括高超音速制導(dǎo)炮彈、巡航導(dǎo)彈、鉆地彈、偵察機(jī)、轟炸機(jī)等。

高超音速武器之所以受到軍事專(zhuān)家的夸贊和世界各國(guó)的青睞，主要在于其具有卓越的技術(shù)性能。

飛行速度快?！翱臁笔歉叱羲傥淦鲄^(qū)別于一般武器的最大特點(diǎn)?，F(xiàn)代戰(zhàn)爭(zhēng)戰(zhàn)機(jī)稍縱即逝，而目前高超音速武器的飛行速度可以達(dá)到馬赫數(shù)5～25，可在短時(shí)間內(nèi)精準(zhǔn)攻擊全球任何一個(gè)目標(biāo)，基本具備發(fā)現(xiàn)即摧毀、打擊在一瞬的能力，有效打擊全球范圍內(nèi)，現(xiàn)有武器在短時(shí)間范圍內(nèi)難以對(duì)付的目標(biāo)，把戰(zhàn)爭(zhēng)帶到“讀秒”時(shí)代。

打擊范圍廣。在同樣的飛行時(shí)間里，速度的大小決定了飛行距離的遠(yuǎn)近。一方面，在較高初速度的助力下，高超音速武器在特定的時(shí)間段射得更高、飛得更遠(yuǎn)；另一方面，通過(guò)高超音速技術(shù)進(jìn)行氣動(dòng)滑翔飛行，將大大提高高超音速武器的飛行距離。有分析稱(chēng)，高超音速滑翔彈頭可將洲際彈道導(dǎo)彈射程提高1000～5000千米。如果普通洲際導(dǎo)彈射程約8000千米，改換為高超音速滑翔載具，攻擊范圍可增加至12000千米。隨著高超音速技術(shù)的不斷突破，未來(lái)高超音速武器將可在地域上實(shí)現(xiàn)全球快速打擊，在空域上實(shí)現(xiàn)空天融合。

突防能力強(qiáng)。由于高超音速武器速度快、行蹤詭異，現(xiàn)有的雷達(dá)預(yù)警和防空系統(tǒng)基本上很難對(duì)其進(jìn)行實(shí)時(shí)捕捉跟蹤和瞄準(zhǔn)摧毀。很多時(shí)候，現(xiàn)役的各種防空導(dǎo)彈還來(lái)不及做出反應(yīng)，高超音速武器便已經(jīng)杳無(wú)蹤跡，更不要說(shuō)攔截和打擊。英國(guó)《每日郵報(bào)》曾援引海軍專(zhuān)家彼特·桑德曼的話(huà)說(shuō)：“對(duì)于水面艦艇來(lái)說(shuō)，防御高超音速導(dǎo)彈是一個(gè)巨大挑戰(zhàn)……即使你偵測(cè)到了（導(dǎo)彈來(lái)襲），也沒(méi)多少時(shí)間留給你反應(yīng)?！?p>

毀傷程度大。武器的毀傷效果、戰(zhàn)斗質(zhì)量與速度密切相關(guān)。根據(jù)物理學(xué)動(dòng)能定理，一個(gè)物體的動(dòng)能與質(zhì)量成正比，與速度的平方也成正比。當(dāng)高超音速武器的速度達(dá)到馬赫數(shù)5以上，其動(dòng)能將隨之倍增，從而極大提高對(duì)目標(biāo)的毀傷效能。根據(jù)計(jì)算，1500克的高超音速飛行體就足以令一座橋梁徹底解體。如果高超音速武器配備高速侵徹彈頭，其對(duì)鋼筋混凝土的侵徹深度可達(dá)十幾米，能夠打擊深埋于地下的指揮中心等堅(jiān)固目標(biāo)。

威懾作用好。從整體戰(zhàn)略上看，由于速度快、射程遠(yuǎn)，高超音速武器具有先發(fā)制人的戰(zhàn)略?xún)?yōu)勢(shì)，從而產(chǎn)生威懾作用。美國(guó)空軍前首席科學(xué)家馬克·路易斯曾說(shuō)：“隱身技術(shù)是建立在‘?dāng)橙瞬恢滥阍谀睦?，就無(wú)法阻止你，而高超音速技術(shù)則是非常直白的速度威懾，對(duì)手即使發(fā)現(xiàn)你，也因跑不掉而無(wú)從防御?！睆淖鲬?zhàn)運(yùn)用上看，高超音速武器具有隱蔽突然發(fā)起攻擊和精確的全縱深打擊能力，將對(duì)敵方產(chǎn)生巨大的心理震懾效應(yīng)。從決策部署上看，由于性能優(yōu)越、殺傷力強(qiáng)，高超音速武器的發(fā)展將在一定程度上改變戰(zhàn)略力量對(duì)比，牽制對(duì)手作戰(zhàn)部署，影響其戰(zhàn)略意圖和決心。

或?qū)⑸羁逃绊懳磥?lái)作戰(zhàn)

高超音速武器集超高速、高毀傷、高突防能力等諸多優(yōu)點(diǎn)于一身，必將對(duì)未來(lái)作戰(zhàn)產(chǎn)生深遠(yuǎn)的影響。俄羅斯戰(zhàn)術(shù)導(dǎo)彈武器集團(tuán)公司總經(jīng)理鮑里斯·奧布諾索夫曾說(shuō)，“誰(shuí)第一個(gè)掌握高超音速技術(shù)，誰(shuí)實(shí)際上就能控制世界”。

加快戰(zhàn)爭(zhēng)節(jié)奏。未來(lái)戰(zhàn)場(chǎng)無(wú)疑將以速度制勝，誰(shuí)的速度快就會(huì)爭(zhēng)得戰(zhàn)爭(zhēng)的主動(dòng)權(quán)。美軍常采用觀察、定位、決策、行動(dòng)（OODA）殺傷鏈，來(lái)描述戰(zhàn)爭(zhēng)決策和行動(dòng)周期。誰(shuí)能更快更好地完成OODA鏈，誰(shuí)就能獲得作戰(zhàn)的勝利。按照這個(gè)邏輯，高超音速武器一旦進(jìn)入未來(lái)戰(zhàn)場(chǎng)，將壓縮OODA鏈到達(dá)節(jié)點(diǎn)的響應(yīng)時(shí)間，突出戰(zhàn)爭(zhēng)中速度制勝的優(yōu)勢(shì)。未來(lái)，制時(shí)間權(quán)將成為戰(zhàn)爭(zhēng)關(guān)注焦點(diǎn)，“快打快收”“毀于首戰(zhàn)”“終于一瞬”等都將成為未來(lái)戰(zhàn)爭(zhēng)的顯著特征。誰(shuí)先發(fā)起攻擊，誰(shuí)就很可能贏得戰(zhàn)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)。

拓展戰(zhàn)場(chǎng)空間。高超音速武器的研發(fā)和應(yīng)用，促使作戰(zhàn)空域不斷向外擴(kuò)展，逐步形成空天一體、全球性的戰(zhàn)場(chǎng)空間。首先，戰(zhàn)場(chǎng)界限變得模糊。隨著高超音速武器對(duì)目標(biāo)位置選擇和定位的不斷變化，戰(zhàn)場(chǎng)前后方界限愈加模糊，甚至戰(zhàn)略后方可變?yōu)閼?zhàn)略前沿，戰(zhàn)略前沿成了戰(zhàn)略后方。如美研制的SR-72高超音速無(wú)人機(jī)，能夠自由穿梭于戰(zhàn)場(chǎng)上空前后方，對(duì)重要目標(biāo)進(jìn)行偵察與打擊。其次，作戰(zhàn)地域覆蓋全球。如上所述，高超音速武器可在很短時(shí)間內(nèi)就可以實(shí)現(xiàn)對(duì)全球任何地方的目標(biāo)實(shí)施精準(zhǔn)打擊。未來(lái)，高超音速武器一旦投入實(shí)際運(yùn)用，將可在全球區(qū)域內(nèi)任意馳騁，對(duì)未來(lái)戰(zhàn)爭(zhēng)形態(tài)產(chǎn)生很大影響。再次，臨近空間變成戰(zhàn)場(chǎng)。高超音速飛行器技術(shù)的突破，或?qū)⑹?0～100千米臨近空間遠(yuǎn)距離飛行和跨大氣層攻擊成為現(xiàn)實(shí)，過(guò)去未曾得到有效利用的臨近空間將不再是航空航天飛行器的“禁區(qū)”。最后，空天戰(zhàn)場(chǎng)融合將日益加深。隨著高超音速武器的發(fā)展，作戰(zhàn)空間進(jìn)一步向太空拓展，未來(lái)戰(zhàn)爭(zhēng)加速通往空天一體化領(lǐng)域。如美空軍X-37B無(wú)人太空飛機(jī)，有可能轉(zhuǎn)化為空天一體作戰(zhàn)的高超音速武器平臺(tái)，平時(shí)在外層空間進(jìn)行長(zhǎng)期部署和機(jī)動(dòng)飛行，攜載高速動(dòng)能武器從外層空間軌道或臨近空間高端，對(duì)地面目標(biāo)或海上目標(biāo)進(jìn)行快速打擊。

顛覆防導(dǎo)系統(tǒng)。高超音速武器具有極強(qiáng)的突防能力，對(duì)現(xiàn)有防空反導(dǎo)系統(tǒng)構(gòu)成嚴(yán)峻挑戰(zhàn)。首先，預(yù)警探測(cè)成為首要難題。高超音速武器飛行速度快、突防能力強(qiáng)等特點(diǎn)，將給現(xiàn)有防空預(yù)警雷達(dá)探測(cè)發(fā)現(xiàn)和穩(wěn)定跟蹤帶來(lái)很大難度。特別是高超音速武器的高速飛行，將大大降低預(yù)警系統(tǒng)的發(fā)現(xiàn)概率和發(fā)現(xiàn)速度；高超音速武器必要的雷達(dá)隱身，再加上地球曲率的遮擋效應(yīng)，將大大增加防御系統(tǒng)的預(yù)警難度。其次，快速反應(yīng)能力要求大為提高。美國(guó)洛克希德·馬丁公司的工程和先進(jìn)系統(tǒng)副總裁阿爾·羅米格稱(chēng)，“速度是新的隱形”。高超音速武器以馬赫數(shù)5以上的速度實(shí)施突防，將導(dǎo)致現(xiàn)有防御系統(tǒng)沒(méi)有足夠的預(yù)警時(shí)間，即使發(fā)現(xiàn)目標(biāo)也難以實(shí)施攔截。以俄羅斯新型武器S-400防空導(dǎo)彈為例，其接到作戰(zhàn)指令到進(jìn)入發(fā)射狀態(tài)，就需要4分鐘的時(shí)間，根本來(lái)不及反應(yīng)，就算導(dǎo)彈及時(shí)發(fā)射，面對(duì)速度如此之快的目標(biāo)，防空導(dǎo)彈往往也來(lái)不及調(diào)整飛行姿態(tài)從而擊落來(lái)襲目標(biāo)。未來(lái)應(yīng)對(duì)高超音速武器作戰(zhàn)時(shí)，戰(zhàn)場(chǎng)態(tài)勢(shì)更加變幻莫測(cè)，快速反應(yīng)和指揮決策的時(shí)間更短，整個(gè)防空系統(tǒng)的抗擊將更加困難。此外，有效攔截難度將大大增加。防空武器系統(tǒng)在應(yīng)對(duì)高超音速武器作戰(zhàn)中，由于探測(cè)發(fā)現(xiàn)困難、跟蹤制導(dǎo)跟不上，有效攔截的難度不言而喻。其中，高超音速武器過(guò)快的速度將給導(dǎo)彈攔截過(guò)程增加許多限制條件，比如對(duì)導(dǎo)彈攔截最佳角度、末制導(dǎo)方式、傳感器精度和響應(yīng)速度、引信引爆距離等都有較高的要求。

形成新型戰(zhàn)略威懾力。首先，高超音速武器可以強(qiáng)化戰(zhàn)略核威懾手段。若高超音速巡航導(dǎo)彈配載核戰(zhàn)斗部，將極大增強(qiáng)打擊能力，提升核威懾力。其次，高超音速武器可以發(fā)展成為新型常規(guī)戰(zhàn)略威懾手段。傳統(tǒng)意義上核國(guó)家間的威懾主要通過(guò)洲際彈道導(dǎo)彈、戰(zhàn)略導(dǎo)彈核潛艇和戰(zhàn)略轟炸機(jī)構(gòu)成“三位一體”的核力量來(lái)實(shí)現(xiàn)，而高超音速武器的應(yīng)用，將使“高超音速”常規(guī)威懾在一定程度上替代傳統(tǒng)的核威懾，打破世界戰(zhàn)略核力量平衡。基于突出的技戰(zhàn)性能，高超音速武器使用門(mén)檻大幅降低、打擊精度大幅提升、打擊靈活性更高、打擊效果更可控，從而形成既可信又可用的新型戰(zhàn)略震懾效果。美國(guó)最新版《核態(tài)勢(shì)報(bào)告》認(rèn)為，高超音速武器一旦服役，核武器的戰(zhàn)略地位將有所下降，世界將進(jìn)入“后核武時(shí)代”。俄羅斯聯(lián)邦委員會(huì)國(guó)防與安全委員會(huì)主席維克托·邦達(dá)列夫曾表示，最新高超音速武器列裝俄羅斯軍隊(duì)，這將確保戰(zhàn)略威懾不僅依靠核武器。

諸多技術(shù)難關(guān)有待突破

盡管高超音速武器威力巨大，但其技術(shù)尚未達(dá)到成熟程度。要想把高超音速武器從“概念”轉(zhuǎn)變?yōu)椤皻⑹诛怠蔽淦鳎€存在動(dòng)力供給、氣動(dòng)布局、防熱處理等諸多技術(shù)難題需要突破。

超燃沖壓發(fā)動(dòng)機(jī)技術(shù)難題超燃沖壓發(fā)動(dòng)機(jī)，全稱(chēng)為超音速燃燒沖壓發(fā)動(dòng)機(jī)，是指燃料在超音速氣流中進(jìn)行燃燒的沖壓發(fā)動(dòng)機(jī)，它可以在攀升過(guò)程中從大氣里獲取氧氣，節(jié)省重量。它在消耗相同質(zhì)量推進(jìn)劑的條件下，能夠產(chǎn)生4倍于火箭的推力?；诮Y(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、重量輕、推重比大等優(yōu)勢(shì)，超燃沖壓發(fā)動(dòng)機(jī)非常適用于高超音速巡航導(dǎo)彈、高超音速航空器等動(dòng)力。不過(guò)，超燃沖壓發(fā)動(dòng)機(jī)也存在缺點(diǎn)，即它在靜止?fàn)顟B(tài)下不能啟動(dòng)，須用助推方法將其推進(jìn)到一定速度后才能有效工作。這不但要借助助推器提供初速，還要在超音速氣流中注入并點(diǎn)燃燃料，就像是“在颶風(fēng)中點(diǎn)燃火柴，并保持它的燃燒”。

氣動(dòng)布局難題 氣動(dòng)布局是指導(dǎo)彈（飛機(jī)）各主要部件的氣動(dòng)外形及其相對(duì)位置的設(shè)計(jì)與安排。為保證遠(yuǎn)程、快速和大范圍橫向機(jī)動(dòng)能力，高超音速飛行器的氣動(dòng)布局必須具備高升阻比特性，同時(shí)兼顧飛行穩(wěn)定性和可操縱性。高超音速飛行器要采取什么樣的氣動(dòng)布局，還需大量的飛行試驗(yàn)來(lái)驗(yàn)證。

防熱技術(shù)難題 高超音速飛行器在大氣層內(nèi)進(jìn)行高超音速飛行時(shí)，強(qiáng)烈的氣動(dòng)加熱會(huì)使飛行器表面產(chǎn)生極高的溫度，給飛行器結(jié)構(gòu)強(qiáng)度帶來(lái)嚴(yán)重問(wèn)題。因此，長(zhǎng)壽命、耐高溫、抗腐蝕、高強(qiáng)度、低密度的結(jié)構(gòu)材料對(duì)于研制高超音速武器非常關(guān)鍵。

導(dǎo)航與控制難題 在高超音速飛行條件下，飛行器表面高溫將導(dǎo)致空氣離解和電離。據(jù)稱(chēng)，當(dāng)馬赫數(shù)達(dá)到8時(shí)，飛行器頭部的溫度將接近1800℃，其他部位的溫度也將在600℃以上，能使附近的氣體分解和電離。氣體分解和電離后，會(huì)在飛行器外部形成等離子體鞘套并包裹飛行器（即“黑障”），干擾甚至阻斷無(wú)線(xiàn)電信號(hào)傳輸，嚴(yán)重影響飛行器的導(dǎo)航與控制。

此外，高超音速武器需要采用先進(jìn)的材料、消耗大量的資源與能量，研發(fā)費(fèi)用驚人。可以說(shuō)，高超音速武器的研發(fā)是一個(gè)國(guó)家經(jīng)濟(jì)實(shí)力的具體較量，是對(duì)各國(guó)綜合實(shí)力的挑戰(zhàn)。