高超聲速武器發(fā)展及作戰(zhàn)運(yùn)用探析

張?jiān)獫?王 巍 林娟娟

高超聲速武器，通常指平均飛行速度大于馬赫數(shù)5，能執(zhí)行超高速遠(yuǎn)程突防及精確打擊等任務(wù)的武器裝備統(tǒng)稱。高超聲速武器的概念提出較早，但只是最近幾年才迎來井噴式發(fā)展，顯現(xiàn)出不可估量的軍事潛力及應(yīng)用前景。

高超聲速武器的發(fā)展現(xiàn)狀

廣義上看，高超聲速武器主要分為三類：高超聲速導(dǎo)彈、高超聲速滑翔飛行器和高超聲速飛機(jī)。狹義上的高超聲速武器，主要指高超聲速導(dǎo)彈和攜帶有載彈部的高超聲速飛行器兩類。高超聲速滑翔武器將成為贏取未來作戰(zhàn)主動(dòng)權(quán)的戰(zhàn)略性制高點(diǎn)，世界軍事強(qiáng)國均對發(fā)展高超聲速武器高度重視，紛紛加速研發(fā)布局，縱深推進(jìn)實(shí)戰(zhàn)化應(yīng)用步伐，其發(fā)展競爭已呈白熱化趨勢。

美國視高超聲速武器為“第三次抵消戰(zhàn)略”的核心裝備之一，國防部及各軍種合力推進(jìn)了多種類型的高超聲速武器研發(fā)，其中不少項(xiàng)目已進(jìn)入原型樣機(jī)的生產(chǎn)及試飛階段。在經(jīng)費(fèi)不斷加持的基礎(chǔ)上，美國空軍又于2018年4月授予洛克希德·馬丁公司1份高達(dá)9.28億美元的機(jī)載高超聲速常規(guī)打擊武器研發(fā)合同，計(jì)劃在2022年前裝備在現(xiàn)役的戰(zhàn)斗機(jī)和轟炸機(jī)上；同年6月又向洛克希德·馬丁公司授予高超聲速助推滑翔器先進(jìn)快速反應(yīng)武器（編號(hào)AGM-183A）合同，要求自合同授予后36個(gè)月內(nèi)即2021年形成早期作戰(zhàn)能力。2019年9月，授予洛克希德·馬丁公司通用高超聲速滑翔器項(xiàng)目3.47億美元的原型研發(fā)合同，預(yù)計(jì)2023年將首先部署1個(gè)裝備8枚導(dǎo)彈的高超聲速導(dǎo)彈連，亦稱“戰(zhàn)略火力連”，其射程最遠(yuǎn)可達(dá)2500千米，能夠有力支撐陸軍實(shí)施多域作戰(zhàn)。

俄羅斯高超聲速武器發(fā)展較為迅速，早期產(chǎn)品已經(jīng)列裝部隊(duì)并開始戰(zhàn)備值班。自2017年12月開始，射程達(dá)2000千米的匕首高超聲速導(dǎo)彈在俄南部軍區(qū)同步進(jìn)行飛行試驗(yàn)和戰(zhàn)斗值班任務(wù)。2018年，匕首高超聲速導(dǎo)彈首次參與俄軍組織的聯(lián)合演訓(xùn)活動(dòng)。2019年10月底，俄總統(tǒng)普京視察轟鳴號(hào)護(hù)衛(wèi)艦時(shí)宣布，將為該艦裝備最先進(jìn)的3M22鋯石高超聲速反艦導(dǎo)彈，射程為400～600千米。鋯石高超聲速反艦導(dǎo)彈目前已經(jīng)進(jìn)入批產(chǎn)階段，后續(xù)還將發(fā)展?jié)撋湫秃涂丈湫汀４送?，俄軍還計(jì)劃最早將于2020年底前，完成陸基射程超過5500千米的YU-71高超聲速助推滑翔器（可配裝核戰(zhàn)斗部）的首次列裝。

高超聲速武器技術(shù)與能力演進(jìn)過程示意圖

其他國家如法國、印度、日本和澳大利亞等國均在不斷提升高超聲速武器技術(shù)，加速開展有關(guān)規(guī)劃及型號(hào)研制，步入高超聲速武器研發(fā)的“快車道”。例如法國“V-max”、日本超高速滑翔彈（HVGP）、印度高超聲速技術(shù)驗(yàn)證器（HSTDV）等項(xiàng)目，均對高超聲速武器研發(fā)進(jìn)行了較為詳細(xì)的部署。

客觀看，盡管目前高超聲速武器發(fā)展迅猛，但仍存有不少技術(shù)風(fēng)險(xiǎn)制約其規(guī)?；瘧?yīng)用，主要包括：一是通信技術(shù)，在高超聲速飛行環(huán)境下，熱效應(yīng)導(dǎo)致周圍空氣產(chǎn)生等離子體，阻擋通信、定位、導(dǎo)航、授時(shí)等射頻信號(hào)傳遞，現(xiàn)有通信體制較難支撐實(shí)時(shí)精準(zhǔn)傳送；二是熱防護(hù)技術(shù)，高超聲速飛行器的溫度最高可達(dá)2200攝氏度，普通隔熱材料將會(huì)融化，新材料領(lǐng)域仍未發(fā)現(xiàn)低成本、高可靠性的隔熱材料；三是系統(tǒng)集成技術(shù)，高超聲速武器屬于復(fù)雜性系統(tǒng)，需要精準(zhǔn)平衡重量、尺寸、功能、武器載荷等諸多因素，現(xiàn)有集成技術(shù)仍難以統(tǒng)籌合理性與效益性等。

高超聲速武器的表現(xiàn)形式

目前各國研發(fā)的高超聲速武器表現(xiàn)形式多種多樣，依據(jù)其飛行時(shí)動(dòng)力推進(jìn)模式的差異性，大致可區(qū)分為3種基本表現(xiàn)形式。

載具滑翔式從飛行軌跡上看，滑翔飛行器堪稱最具革命性的高超聲速飛行平臺(tái)。載具滑翔式，指首先使用多級(jí)火箭（或彈道導(dǎo)彈），將高超聲速武器推升至大氣層上層（大約距地35～300千米上空），隨后火箭與高超聲速武器分離，高超聲速武器在高空做無動(dòng)力滑翔并下降，在穿過大氣層邊緣時(shí)開始跳躍式飛行（俗稱“打水漂”），維持高超聲速直達(dá)目的地。早在1945年，錢學(xué)森提出了采用“第1級(jí)噴氣式飛機(jī)搭載第2級(jí)火箭的兩級(jí)式發(fā)射”以實(shí)現(xiàn)高超聲速飛行的概念，成為基于載具發(fā)射高超聲速武器的最早思路。載具滑翔式高超聲速武器采用“載具+彈頭”模式，通過陸基、?；蚩栈脚_(tái)發(fā)射，以載具為動(dòng)力來源實(shí)現(xiàn)高超聲速作戰(zhàn)能力，如美軍戰(zhàn)術(shù)助推滑翔（TBG）項(xiàng)目，計(jì)劃研發(fā)速度可達(dá)馬赫數(shù)10、射程1000～2000千米的助推滑翔彈。2019年初，俄空軍新型圖-22M3M戰(zhàn)略轟炸機(jī)實(shí)現(xiàn)首飛，其中就搭載了4枚空射型匕首高超聲速導(dǎo)彈，其打擊距離提升至3058千米。

吸氣巡航式又稱之為超燃沖壓發(fā)動(dòng)機(jī)式，即先以火箭發(fā)動(dòng)機(jī)為助推器，使飛行器加速至高超聲速，隨后切換到由吸氣式超燃沖壓發(fā)動(dòng)機(jī)提供后續(xù)動(dòng)力，維持高超聲速巡航式飛行直達(dá)目標(biāo)。超燃沖壓發(fā)動(dòng)機(jī)被稱為繼螺旋槳式、噴氣式發(fā)動(dòng)機(jī)后的“第三次飛行動(dòng)力革命”，能夠使高超聲速巡航導(dǎo)彈具有全程動(dòng)力、全程操控、全程機(jī)動(dòng)等先天優(yōu)勢。借助超燃沖壓發(fā)動(dòng)機(jī)，高超聲速巡航導(dǎo)彈可以從大氣里直接吸入氧氣，改善提前攜帶氧化劑的弊端，有效降低起飛重量，使其在消耗相同質(zhì)量推進(jìn)劑的條件下，產(chǎn)生4倍于火箭的推力。當(dāng)前，不少國家都投入了巨資研制吸氣式高超聲速巡航導(dǎo)彈，如俄羅斯鋯石高超聲速巡航導(dǎo)彈、俄-印合作研發(fā)的布拉莫斯系列巡航導(dǎo)彈等。

空天往返式指可以在空間巡飛往返或回收，能夠多次重復(fù)使用的高超聲速飛行器（或飛機(jī)）等。由于超燃沖壓發(fā)動(dòng)機(jī)只有當(dāng)飛行器加速到馬赫數(shù)5左右時(shí)才能介入工作，對于高超聲速巡航導(dǎo)彈而言尚不算問題，但對于獨(dú)立起降的飛機(jī)等往返式飛行器而言就很難實(shí)現(xiàn)。技術(shù)上的壁壘極大限制了往返式飛行器的研發(fā)規(guī)模，目前世界各國仍未有公認(rèn)的成熟發(fā)展模式。美軍正在積極探索研發(fā)SR-72黑鳥之子高超聲速戰(zhàn)略偵察機(jī)，采用了發(fā)動(dòng)機(jī)組合方案，即先用1臺(tái)渦噴發(fā)動(dòng)機(jī)將飛機(jī)加速到一定速度，然后由超燃沖壓發(fā)動(dòng)機(jī)接力工作，將飛機(jī)速度最終推至馬赫數(shù)6。SR-72戰(zhàn)略偵察機(jī)將是目前人類所制造的“最快飛機(jī)”，預(yù)計(jì)將于2030年服役。空天往返式高超聲速武器，根據(jù)功能不同可進(jìn)一步區(qū)分為偵察式、運(yùn)輸式、攻擊式、察打一體式等不同類型。美空軍曾在《2010－2030年空軍科學(xué)與技術(shù)構(gòu)想》中，提出啟動(dòng)怪獸高超聲速試驗(yàn)飛行器的研發(fā)計(jì)劃，該型飛行器的飛行時(shí)間將提高到45分鐘，可實(shí)施巡飛式作戰(zhàn)任務(wù)?？仗焱凳斤w行器通常超越了人類身體的承受極限，從長遠(yuǎn)看，利用無人智能模式代人“上天入海”，或?qū)⒊蔀榭臻g往返式飛行器發(fā)展的必然趨勢。有專家預(yù)言，2035年左右，完全可重復(fù)使用的高超聲速飛行關(guān)鍵技術(shù)將趨于成熟，屆時(shí)無人往返式高超聲速武器或?qū)⒊蔀槿I(lǐng)域全時(shí)空作戰(zhàn)的全能型“殺手锏”裝備，能創(chuàng)造對未來戰(zhàn)場敵手的巨大優(yōu)勢。

高超聲速武器的運(yùn)用方式

高超聲速武器作為引領(lǐng)21世紀(jì)空天地全球一體化打擊的新銳武器，和常規(guī)武器相比具有明顯的時(shí)間、空間和能量優(yōu)勢，將可能徹底顛覆現(xiàn)有打擊方式和傳統(tǒng)防御體系，對主導(dǎo)未來作戰(zhàn)勝負(fù)進(jìn)程具有重要意義。

全體系突防，穿透式破擊。人類對速度的追求永無止境，“天下武功，唯快不破”的道理同樣適用于武器裝備。高超聲速武器在助推階段，由于飛行時(shí)間短，彈體表面溫度低，紅外特征弱，天基紅外系統(tǒng)難以探測；在巡航（或滑翔）階段，飛行高度通常在25～31千米，相對較低的彈道使得早期預(yù)警雷達(dá)難以有效探測飛行軌跡，確保隱蔽接敵；在突防階段，速度持續(xù)保持在馬赫數(shù)5以上，處于防空反導(dǎo)武器能力閾界外，缺乏制衡“天敵”。高超聲速武器難發(fā)現(xiàn)、難識(shí)別、難判斷、難攔截的突出特性，使其特別適合用作首輪“踹門式”突防武器，憑借其極具穿透力的打法，像一根針一樣直接刺穿對方看似密不透風(fēng)的防御體系。一是高速突防，“直拳式”沖擊。研究表明，當(dāng)飛行速度達(dá)到馬赫數(shù)5～6以上時(shí)，僅依靠速度就足以實(shí)現(xiàn)97%以上的突防概率，可以有效穿透現(xiàn)有各種作戰(zhàn)防御體系，摧毀敵方國家的領(lǐng)導(dǎo)集團(tuán)、導(dǎo)彈攔截系統(tǒng)、戰(zhàn)略指揮中樞、空天飛行器發(fā)射平臺(tái)以及核武器發(fā)射基地等高價(jià)值目標(biāo)。俄羅斯《軍工信使》曾刊發(fā)俄羅斯火箭與炮兵科學(xué)院通訊院士康斯坦丁·西夫科夫的文章，其中對俄羅斯鋯石高超聲速導(dǎo)彈的戰(zhàn)術(shù)技術(shù)性能、作戰(zhàn)能力和美國的宙斯盾系統(tǒng)、標(biāo)準(zhǔn)-6防空導(dǎo)彈攔截能力進(jìn)行了綜合評估，認(rèn)為“鋯石高超聲速導(dǎo)彈被攔截的概率很小，裝備鋯石導(dǎo)彈的俄羅斯編隊(duì)將會(huì)消滅美國航母編隊(duì)”。二是側(cè)向迂回，“勾拳式”擺擊。高超聲速導(dǎo)彈能夠“打水漂式”飛行或者全程變軌式飛行，具有極強(qiáng)的機(jī)動(dòng)打擊能力，可在交戰(zhàn)過程中繞過敵方主要攔截集群，開辟戰(zhàn)場“安全走廊”和“側(cè)向突防通道”，以迂回側(cè)擊的方式有效打擊敵后方的高價(jià)值關(guān)鍵目標(biāo)。三是混和編組，“迷蹤拳”重?fù)?。高超聲速武器既可以單?dú)使用，又可以和無人飛行器編組行動(dòng)，發(fā)揮各方優(yōu)勢以協(xié)同增效，實(shí)現(xiàn)戰(zhàn)斗力倍增。美國空軍在2015年9月曾發(fā)表《美國空軍2035年核心使命：空軍未來作戰(zhàn)概念》報(bào)告，其中構(gòu)想了2035年利用高超聲速武器打擊敵方一體化防空系統(tǒng)中的激光武器系統(tǒng)的作戰(zhàn)場景：由4艘空中飛行“母艦”投放了200架馬赫數(shù)0.9的高亞聲速小型無人飛行器。這些分布式無人機(jī)，通過快速組合形成不斷變換的誘餌和干擾機(jī)陣列，其所搭載的網(wǎng)絡(luò)化傳感器則為后臺(tái)指揮官構(gòu)建起對敵方一體化防空系統(tǒng)的態(tài)勢感知。由于敵方一體化防空系統(tǒng)的預(yù)警探測及火控火力通道均被這些無人機(jī)目標(biāo)所飽和，敵方未能及時(shí)發(fā)現(xiàn)后繼發(fā)射卻近同步抵達(dá)的高超聲速導(dǎo)彈。這些高超聲速導(dǎo)彈首先摧毀了一體化防空系統(tǒng)中的高能激光武器，其他高超聲速武器則摧毀了敵岸艦導(dǎo)彈系統(tǒng)及駐泊地艦艇等?？梢灶A(yù)見，隨著高超聲速武器在部隊(duì)中的批量化列裝，其作戰(zhàn)突防的方式也將越來越豐富。

裝備各類發(fā)動(dòng)機(jī)的高超聲速武器速度與比沖關(guān)系圖

俄羅斯先鋒高超聲速武器實(shí)施突防打擊演示圖

超遠(yuǎn)程精打，秒殺式行動(dòng)。1998年8月20日，位于阿拉伯海的美國林肯號(hào)航母戰(zhàn)斗群，協(xié)同發(fā)射了數(shù)枚曾在海灣戰(zhàn)爭中大放異彩的戰(zhàn)斧式巡航導(dǎo)彈，攻擊在阿富汗東部的塔利班訓(xùn)練營地，其目標(biāo)只有1個(gè)：本·拉登。戰(zhàn)斧巡航導(dǎo)彈以885千米/小時(shí)“迅雷不及掩耳”的速度飛行了1770千米，2個(gè)小時(shí)后精準(zhǔn)抵達(dá)目的地并實(shí)施了轟炸，而本·拉登則在導(dǎo)彈飛抵前1小時(shí)離開了營地。戰(zhàn)場上時(shí)間和空間是對立統(tǒng)一的，距離遠(yuǎn)就要消耗時(shí)間長，對于時(shí)敏性目標(biāo)而言，脫離時(shí)效性的精確打擊毫無意義，傳統(tǒng)遠(yuǎn)程精確打擊武器往往由于飛行時(shí)間過長而極大限制其實(shí)戰(zhàn)價(jià)值，通常只能攻擊固定目標(biāo)，并作為戰(zhàn)術(shù)級(jí)武器使用。

高超聲速武器能夠?qū)r(shí)間、空間和能量三者較完美地融合貫通，將會(huì)成為對敵人發(fā)動(dòng)遠(yuǎn)程、超遠(yuǎn)程精確打擊的戰(zhàn)略性手段。一是先期隱蔽式接敵，壓縮對手偵判時(shí)間。高超聲速武器助推時(shí)間短、紅外特征弱、軌道變化多，能夠隱蔽式接敵，給對手預(yù)警偵察目標(biāo)、判明攻擊方向、識(shí)別攻擊意圖等造成巨大壓力，降低對手的快速反應(yīng)能力。二是貫通“秒殺式”鏈路，強(qiáng)化己方?jīng)Q策優(yōu)勢。高超聲速武器的出現(xiàn)，使得戰(zhàn)略打擊能力從小時(shí)級(jí)向分鐘級(jí)邁進(jìn)，如果配合無人巡飛作戰(zhàn)樣式，戰(zhàn)場打擊能力將直接跨入“秒殺”級(jí)別。這種快速打擊能力，縮短了“決策者-射擊者-目標(biāo)”流程周期，壓縮了從獲得可行情報(bào)到實(shí)現(xiàn)對時(shí)敏目標(biāo)的打擊之間的反應(yīng)時(shí)間，能加快己方OODA（指觀察-判斷-決策-行動(dòng)）殺傷鏈循環(huán)速度，強(qiáng)化戰(zhàn)場決策優(yōu)勢，有利于奪取作戰(zhàn)主動(dòng)權(quán)，達(dá)到“致人而不致于人”的目的。三是持續(xù)預(yù)置式打擊，迭代作戰(zhàn)行動(dòng)勝勢。高超聲速武器平均速度大于馬赫數(shù)5，可在8分鐘內(nèi)對1000千米范圍內(nèi)目標(biāo)進(jìn)行精確打擊，進(jìn)一步模糊了前沿部署、縱深配置的戰(zhàn)場空間概念，實(shí)現(xiàn)了“遠(yuǎn)在天邊、近在眼前”的快速精確打擊。傳統(tǒng)戰(zhàn)場距離不再是敵我雙方可以借助的屏障和緩沖，以空間換取時(shí)間或?qū)⒉粡?fù)存在。通過戰(zhàn)前精心預(yù)選預(yù)置多批量打擊目標(biāo)的參數(shù)諸元，戰(zhàn)時(shí)分波次有序打擊敵人的偵察預(yù)警系統(tǒng)、攔截反擊平臺(tái)、指揮中樞、通信節(jié)點(diǎn)等高價(jià)值作戰(zhàn)目標(biāo)，能夠不斷破擊對手的作戰(zhàn)鏈路及防御體系，迭代獲取行動(dòng)優(yōu)勢并最終轉(zhuǎn)化為作戰(zhàn)勝勢，有效達(dá)成作戰(zhàn)目的。

硬實(shí)力投射，高端式威懾。高超聲速武器速度快、精度高，不需兵力前出即可對敵實(shí)施有效殺傷，既是打破戰(zhàn)場攻防平衡的重要砝碼，又是以硬核實(shí)力懾止敵方發(fā)起作戰(zhàn)行動(dòng)企圖的重要手段。一是封控地理要域，阻滯資源輸送。能夠?qū)?zhàn)場區(qū)域的重要海峽、島礁、水道等樞紐要域及其重點(diǎn)設(shè)施實(shí)施封控威懾，斷敵物流資源輸送以實(shí)施控制、迫敵就范或不敢采取過火舉動(dòng)。二是覆蓋機(jī)場港口，遮斷兵力投送。通過劃定禁飛區(qū)、禁航區(qū)等，對敵方或其盟友的機(jī)場、港口等兵力投送樞紐實(shí)施封鎖封控，阻斷敵兵力立體投送通道，打亂其發(fā)動(dòng)作戰(zhàn)的企圖及計(jì)劃。三是懾控網(wǎng)信樞紐，絕緣信息鏈路。采用高超聲速空間軌道飛行器，能夠?qū)撤叫畔㈡溌分幸蕾嚦潭雀哌_(dá)85%以上的天基偵察衛(wèi)星、導(dǎo)航衛(wèi)星等空間目標(biāo)發(fā)動(dòng)有效攻擊；使用高超聲速偵察機(jī)、察打一體式高超聲速無人機(jī)、高超聲速導(dǎo)彈巡飛攻擊等，能夠快速獲取敵方通信樞紐及網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)信息并實(shí)施有效壓制或摧毀，由此將迫使敵方少用、不用或棄用部分樞紐節(jié)點(diǎn)，造成其作戰(zhàn)行動(dòng)的迷盲、混亂或失序，大幅降低作戰(zhàn)效能。