文/ 張嬋
▲2018年12月26日,俄羅斯從烏拉爾地區(qū)的地下井內(nèi)發(fā)射了1枚“先鋒”,準(zhǔn)確命中了位于堪察加半島庫拉靶場內(nèi)的目標(biāo)
先鋒高超聲速導(dǎo)彈從2018年3月首次曝光遭質(zhì)疑,到短短1年多時間就正式列裝,成為世界上首個進入現(xiàn)役的高超聲速助推滑翔導(dǎo)彈系統(tǒng),不可謂不神速。
俄羅斯急于裝備“先鋒”,與其面臨的安全形勢和武器發(fā)展戰(zhàn)略有關(guān)。蘇聯(lián)解體后,基于實際國力,俄羅斯非常重視“非對稱”武器發(fā)展。
由于高超聲速武器的飛行速度快、突防能力強,現(xiàn)有的導(dǎo)彈防御系統(tǒng)難以探測、跟蹤、預(yù)測彈道和實施攔截,是突破敵方導(dǎo)彈防御系統(tǒng)的“殺手锏”武器。
俄羅斯為應(yīng)對美國不斷增加在其周邊部署的軍事力量,以及美國近幾年在高超聲速飛行器領(lǐng)域的強勢布局和未來可能對俄羅斯關(guān)鍵目標(biāo)造成的威脅,率先列裝以“先鋒”為代表的高超聲速武器,是俄羅斯贏得“非對稱”先發(fā)制人之戰(zhàn)略主動的具體體現(xiàn)。
另外,俄羅斯具有雄厚的高超聲速技術(shù)研究基礎(chǔ)和劍走偏鋒的創(chuàng)新思路,快速列裝“先鋒”,其實是水到渠成。該導(dǎo)彈系統(tǒng)基于蘇聯(lián)1980年啟動的“4202”項目,俄羅斯在此項目下已經(jīng)對Yu-70、Yu-71和Yu-74滑翔飛行器進行過多次飛行試驗。
蘇聯(lián)解體后,俄羅斯迫于經(jīng)濟壓力和常規(guī)力量抗衡上的不足,發(fā)揮其在火箭、動力、導(dǎo)航與制導(dǎo)、材料等方面雄厚的技術(shù)優(yōu)勢并創(chuàng)新發(fā)展,走低投入、高產(chǎn)出,發(fā)展“非對稱”尖端武器的路子,起到了四兩撥千斤的作用。
▲發(fā)射先鋒導(dǎo)彈的地下發(fā)射井
俄羅斯首個先鋒導(dǎo)彈團被納入部署于奧倫堡州紅旗導(dǎo)彈師的序列,若以6000多公里的射程計算,整個歐洲國家、北約國家及美國在這些國家的軍事基地都處在打擊范圍內(nèi),可以達(dá)到敲山震虎的效果。
據(jù)俄羅斯媒體報道,該團最初至少裝備2套“先鋒”系統(tǒng),隨后將增加到規(guī)定的6套,到2027年將部署2個共計12套系統(tǒng)的先鋒導(dǎo)彈團。
“先鋒”是一種以洲際彈道導(dǎo)彈為助推器,以高超聲速滑翔飛行器為彈頭的戰(zhàn)略級武器,可攜帶核戰(zhàn)斗部或常規(guī)戰(zhàn)斗部,最大飛行速度可超鋒”導(dǎo)彈穿越大氣層時,彈頭表面溫度會因氣動加熱升至1600℃至2000℃。除采用了如超高溫陶瓷材料、金屬基復(fù)合材料等多種高強度、耐高溫、抗腐蝕、低密度結(jié)構(gòu)的新型材料外,“先鋒”彈頭內(nèi)部設(shè)置有多層隔熱措施保護內(nèi)部結(jié)構(gòu)和彈載設(shè)備,可保證其在極端熱環(huán)境下正常飛行。過20馬赫。2018年12月26日,俄羅斯戰(zhàn)略火箭軍從烏拉爾地區(qū)的地下井內(nèi)發(fā)射了1枚“先鋒”,向東飛行6000多公里后,準(zhǔn)確命中了位于堪察加半島庫拉靶場內(nèi)的假想目標(biāo)。若按“先鋒”20馬赫的飛行速度計算,該導(dǎo)彈從俄羅斯境內(nèi)發(fā)射,飛抵美國首都華盛頓僅需15分鐘,比現(xiàn)役洲際導(dǎo)彈的飛行時間縮短至少一半。
我國在“十三五”期間對燃煤電廠氮氧化物的排放提出了更高的要求。隨著熱電行業(yè)循環(huán)流化床鍋爐低氮燃燒改造的普遍實施,原有SNCR系統(tǒng)噴槍設(shè)計出力已不能滿足低氮燃燒改造后的新工況。為保證噴嘴霧化效果而噴入的稀釋水量過大造成電除塵陰極線腐蝕加劇,影響其使用壽命;煙氣再循環(huán)風(fēng)機擋板腐蝕卡澀給煤機系統(tǒng)腐蝕嚴(yán)重和;鍋爐排煙熱損失增加等。針對鍋爐低氮燃燒改造前后燃燒工況及NOx生成量的變化,需要相應(yīng)地對原SNCR系統(tǒng)進行改造,以達(dá)到新的工況匹配并取得節(jié)能減排效果。
▲Yu-71滑翔飛行器
高超聲速飛行給飛行器防熱帶來了巨大挑戰(zhàn)。俄羅斯戰(zhàn)略火箭兵司令謝爾蓋·卡拉卡耶夫表示,“先鋒”的彈頭采用了復(fù)合材料,可耐受上千攝氏度高溫,可抵御激光武器燒蝕。據(jù)悉,“先
由于現(xiàn)有反導(dǎo)系統(tǒng)是根據(jù)彈道導(dǎo)彈在飛行過程中飛行軌跡可預(yù)測這一特點設(shè)計,因此,可對彈道導(dǎo)彈實施有效攔截。與傳統(tǒng)洲際彈道導(dǎo)彈的彈頭相比,“先鋒”彈頭的最大優(yōu)勢在于其飛行軌跡可變的機動飛行特點。
“先鋒”導(dǎo)彈以SS-19Ⅲ型洲際彈道導(dǎo)彈作為助推器發(fā)射升空,進入臨近空間(20~100公里)一定高度后投放滑翔彈頭,然后進行俯沖機動滑翔飛行。當(dāng)彈頭接近目標(biāo)時,可借助氣動舵或燃?xì)舛娓淖兎轿缓透叨龋?guī)避敵方反導(dǎo)防御系統(tǒng)的探測和攔截,達(dá)到快速隱蔽突防的效果。
▲先鋒導(dǎo)彈利用非常規(guī)機動規(guī)避美軍反導(dǎo)預(yù)警衛(wèi)星及宙斯盾?;磳?dǎo)系統(tǒng)示意圖
▲先鋒導(dǎo)彈再入大氣層示意圖
俄羅斯公布的視頻短片顯示,“先鋒”導(dǎo)彈在飛行過程中可接收衛(wèi)星信號,并可根據(jù)接收的指令實時改變原定的飛行路徑,進行大幅度連續(xù)的S型機動,體現(xiàn)出了很好的機動能力。
俄羅斯“先鋒”導(dǎo)彈的滑翔彈頭與美軍HTV-2高超聲速滑翔飛行器在氣動布局、氣動控制方式、機動能力,以及最大速度等方面具有諸多相似之處,但HTV-2兩次試飛失敗,說明“先鋒”導(dǎo)彈突破了高超聲速助推滑翔導(dǎo)彈的瓶頸技術(shù),其中包括高速機動飛行控制技術(shù)。
高超聲速導(dǎo)彈機動突防成為現(xiàn)有防空反導(dǎo)系統(tǒng)的夢靨。美國戰(zhàn)略司令部司令約翰·海騰表示,“先鋒”具有高機動性和不可預(yù)測性,目前五角大樓還沒有能夠防御該導(dǎo)彈的攔截系統(tǒng),對美國造成了很大威脅。
針對俄羅斯高超聲速武器的超預(yù)期發(fā)展,美國審計署于2018年12月發(fā)表的報告指出,美國沒有能力保衛(wèi)自己免受俄羅斯高超聲速武器的攻擊,必須積極打造反導(dǎo)“盾牌”。隨后,美國洛·馬公司的一位高管表示,美國海軍正著手升級宙斯盾反導(dǎo)作戰(zhàn)系統(tǒng),以應(yīng)對俄羅斯的高超聲速武器威脅。
▲先鋒導(dǎo)彈突防示意圖
▲美國HTV-2高超聲速滑翔飛行器
近幾年,美國在應(yīng)對高超聲速武器威脅方面開始進行頂層設(shè)計、技術(shù)攻關(guān)、項目探索等工作,其中美國國防部高級研究項目局(DARPA)于2018年推出“滑翔破壞者”攔截器項目概念圖,該項目用于探索如何防御高超聲速武器。目前,在攻防領(lǐng)域,以機動取勝的高超聲速導(dǎo)彈使攻防天平傾斜于“矛”一方。
目前,“先鋒”采用的助推器是SS-19Ⅲ型洲際彈道導(dǎo)彈。該武器是俄羅斯研制的第四代洲際彈道導(dǎo)彈,采用地下井發(fā)射,發(fā)射質(zhì)量約100噸,投擲質(zhì)量4.5噸,射程1萬公里,可攜帶6枚核彈頭,是俄羅斯現(xiàn)役最有威力的洲際彈道導(dǎo)彈之一。SS-19采用兩級火箭發(fā)動機,為“先鋒”的滑翔彈頭提供所需的初始速度和高度。
目前,俄羅斯戰(zhàn)略火箭兵總共擁有30枚SS-19Ⅲ型導(dǎo)彈,這些導(dǎo)彈一直處于未加注燃料狀態(tài),未來可以投入戰(zhàn)斗值班并服役數(shù)十年。按照計劃,這些導(dǎo)彈中的一部分將作為首批“先鋒”滑翔彈頭的助推器。
俄羅斯正在研制的新一代薩爾馬特RS-28洲際導(dǎo)彈服役后,將替代SS-19成為“先鋒”滑翔彈頭的助推器。RS-28也是俄羅斯總統(tǒng)普京在2018年3月與“先鋒”一起公布的新型武器之一,用于替換俄羅斯現(xiàn)役的撒旦洲際彈道導(dǎo)彈,預(yù)計2021年列裝部隊。
▲先鋒導(dǎo)彈與助推段分離示意圖
▲試射薩爾馬特導(dǎo)彈
“薩爾瑪特”為液體火箭,井基發(fā)射,發(fā)射總重達(dá)到220噸,最大有效載荷達(dá)到10噸以上,射程超過1萬公里,可攜帶10個重型或者15個中型分導(dǎo)式核彈頭。因此,相較于SS-19Ⅲ型導(dǎo)彈,RS-28導(dǎo)彈在射程、投擲質(zhì)量和威力上更勝一籌。2018年12月,俄羅斯“先鋒”試射成功后,觀摩試驗的普京總統(tǒng)表示,這種新型戰(zhàn)略武器在當(dāng)前及可預(yù)見的未來,對潛在敵人的防空和反導(dǎo)武器來說都是無懈可擊的。
總之,先鋒高超聲速導(dǎo)彈是俄羅斯將彈道導(dǎo)彈技術(shù)與高超聲速滑翔器技術(shù)組合下創(chuàng)新發(fā)展的成功范例?!跋蠕h”兼具核威懾能力和常規(guī)實戰(zhàn)價值,俄羅斯率先列裝并形成戰(zhàn)斗力,勢必將打破美軍多年精心打造的防空反導(dǎo)網(wǎng),是俄羅斯反介入/區(qū)域拒止戰(zhàn)略的重要組成部分,對俄國家安全具有深遠(yuǎn)的戰(zhàn)略意義。