高超音速導(dǎo)彈研制要過三道美

本報(bào)特約記者魏齊

據(jù)朝中社12日?qǐng)?bào)道，朝鮮國防科學(xué)院1月11日成功進(jìn)行高超音速導(dǎo)彈試射，擊中1000公里外水域的既定目標(biāo)。此次試射目的在于，最終確證新開發(fā)的高超音速導(dǎo)彈武器系統(tǒng)的全盤技術(shù)特性。這是今年以來，朝鮮第二次進(jìn)行高超音速導(dǎo)彈試射。目前全球多國都在高度關(guān)注高超音速導(dǎo)彈武器的研制與部署，那么高超音速導(dǎo)彈的研制要過幾道關(guān)呢？

第一關(guān):助推器

廣義上的高超音速導(dǎo)彈指最大速度超過5馬赫的導(dǎo)彈。絕大多數(shù)彈道導(dǎo)彈的最大速度也都超過5馬赫，算是廣義上的高超音速導(dǎo)彈。不過，現(xiàn)在提起高超音速導(dǎo)彈，通常只是狹義的高超音速導(dǎo)彈，即以對(duì)地打擊為主要任務(wù)，主要在大氣層內(nèi)飛行，最大速度超過5馬赫、可實(shí)施大幅度機(jī)動(dòng)的導(dǎo)彈。

狹義上的高超音速導(dǎo)彈主要分為兩類。一類為助推滑翔型高超音速導(dǎo)彈。這類導(dǎo)彈大致由助推器和滑翔器兩部分組成。助推器為火箭發(fā)動(dòng)機(jī)，它加速到一定速度和高度后，釋放無動(dòng)力的滑翔器，滑翔器內(nèi)設(shè)置有制導(dǎo)、控制裝置和戰(zhàn)斗部。其射程和最大速度相關(guān)，最大速度越高，射程就越遠(yuǎn)。美國當(dāng)年試驗(yàn)HTV-2滑翔器的時(shí)候，使用了一枚運(yùn)載火箭，將HTV-2加速到22馬赫，這種滑翔器具備洲際射程。第二類為高超音速巡航導(dǎo)彈。這種導(dǎo)彈先由助推器將其加.速到一定速度和高度，然后助推脫離，超燃沖壓發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)。總體來看，高超音速巡航導(dǎo)彈需要額外解決超燃沖壓發(fā)動(dòng)機(jī)，其研制難度較大。目前只有俄羅斯的“鉆石”將開始裝備部隊(duì)。據(jù)中國軍事專家張學(xué)峰介紹，無論是助推滑翔型的高超音速導(dǎo)彈還是高超音速巡航導(dǎo)彈，都需要首先解決助推器的研制問題。尤其在前者中，助推是整個(gè)導(dǎo)彈的唯一動(dòng)力來源，性能優(yōu)劣很關(guān)鍵。不過，總體上看，助推器的技術(shù)相對(duì)傳統(tǒng)，屬于高超音速導(dǎo)彈研制的入門技術(shù)。

張學(xué)峰表示，對(duì)于助推滑翔型高超音速導(dǎo)彈而言，它的助推器和彈道導(dǎo)彈的火箭發(fā)動(dòng)機(jī)基本相當(dāng)，很多這類導(dǎo)彈，包括俄羅斯的“匕首”外形上和彈道導(dǎo)彈沒有太大區(qū)別，發(fā)動(dòng)機(jī)幾乎就是使用彈道導(dǎo)彈發(fā)動(dòng)機(jī)。這種發(fā)動(dòng)機(jī)可以是單級(jí)的、也可以是多級(jí)的，可以是固體火箭發(fā)動(dòng)機(jī)，也可以是液體火箭發(fā)動(dòng)機(jī)。比如，美國空軍的AGM-183A高超音速導(dǎo)彈（如圖）　使用了體積小、推力大、能量高的新型固體火箭發(fā)動(dòng)機(jī)，最大射程超過1600公里。但三次試射均以失敗告終，說明高性能的火箭發(fā)動(dòng)機(jī)的研制，也并非一馬平川。當(dāng)然，高超音速巡航導(dǎo)彈同樣需要助推器，把導(dǎo)彈加速到超燃沖壓發(fā)動(dòng)機(jī)的工作速度。不過，總體而言，這類導(dǎo)彈的助推器所占比重較小。

第二關(guān):滑翔器

研制助推器，只是高超音速導(dǎo)彈研制的第一關(guān)。第二關(guān)——滑翔器才是高超音速導(dǎo)彈的核心領(lǐng)域。通常來說，彈道導(dǎo)彈的彈頭只有在末段、最多再加上臨近末段的中段，才會(huì)在大氣層內(nèi)飛行。彈道導(dǎo)彈雖然能在中段進(jìn)行機(jī)動(dòng)變軌，但主要通過發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)行，且機(jī)動(dòng)的范圍較小。彈道導(dǎo)彈彈頭在末段也能實(shí)施機(jī)動(dòng)，但范圍較小，其機(jī)動(dòng)主要用于躲避攔截。而助推滑翔型高超音速導(dǎo)彈的一個(gè)主要不同在于，彈買主要在大氣層內(nèi)飛行，并能夠在大氣層內(nèi)依靠空氣動(dòng)力進(jìn)行較大范圍的橫向和縱向機(jī)動(dòng)，使得對(duì)方很難預(yù)測(cè)其打擊點(diǎn)。

張學(xué)峰表示，為了能夠在大氣層內(nèi)進(jìn)行高效滑行，要求助推滑翔型的導(dǎo)彈在飛行過程中，升力大、阻力小，滑翔距離遠(yuǎn)。同時(shí)，還要“肚里能裝東西”。其中乘波體的升阻特性最好，但研制的難度相對(duì)較大，另外由于其外形扁平，容積較小，目前尚無實(shí)用的型號(hào)。圓錐體或類圓錐的旋成體容積較大，但升阻比相對(duì)較低。最早的助推滑翔型高超音速導(dǎo)彈，例如俄羅斯的“匕首”的滑翔器主要是類圓錐的旋成體，外形和彈道導(dǎo)彈彈頭差別不大，主要通過控制它在大氣層內(nèi)飛行時(shí)的迎角來得到一定升力，.升阻比較小，總體看研制難度較低。

第三關(guān):超燃沖壓發(fā)動(dòng)機(jī)

高超音速巡航導(dǎo)彈被普遍認(rèn)為要助推滑翔型導(dǎo)彈更具優(yōu)勢(shì)。因?yàn)檫@種彈可以通過發(fā)動(dòng)機(jī)吸取空氣中的相同的射程、相同的平均速度，其弓可以做得更小。例如俄羅斯“錯(cuò)石”超音速導(dǎo)彈，可以裝到護(hù)衛(wèi)艦的垂發(fā)統(tǒng)中。而且高超音速巡航導(dǎo)彈總體上廉價(jià)、更經(jīng)濟(jì)，便于大量使用。助翔型的高超音速導(dǎo)彈，由于在滑翔階沒有動(dòng)力，速度會(huì)越飛越低，到成了“強(qiáng)弩之末”，容易給對(duì)方攔截提供攔截窗口。而高超音速巡航則可以保持以相對(duì)均衡的速度飛行。

但超燃沖壓發(fā)動(dòng)機(jī)的研制卻是一難點(diǎn)。據(jù)張學(xué)峰介紹，超燃沖壓發(fā)動(dòng)可以說是高超音速飛行器推進(jìn)技術(shù)乃整個(gè)高超音速飛行器技術(shù)體系中的技術(shù)。它涉及空氣動(dòng)力學(xué)、氣動(dòng)熱學(xué)、計(jì)算流體力學(xué)、燃燒學(xué)、材料學(xué)多學(xué)科的前沿問題以及很多交叉學(xué)“有人形容超燃沖壓發(fā)動(dòng)機(jī)的燃作，就像是在颶風(fēng)中點(diǎn)燃一根火柴，見其研制難度?！贝送?，要想進(jìn)一步提高超音速巡航導(dǎo)彈的性能，還要解決動(dòng)推力一體化等技術(shù)。俄羅斯的“石”之所以達(dá)到接近裝備部隊(duì)的狀很大一部分原因在于蘇聯(lián)時(shí)期的技術(shù)累，以及俄羅斯非常重視研制這種具戰(zhàn)略意義的技術(shù)和武器?！?/p>

本報(bào)特約記者魏齊

據(jù)朝中社12日?qǐng)?bào)道，朝鮮國防科學(xué)院1月11日成功進(jìn)行高超音速導(dǎo)彈試射，擊中1000公里外水域的既定目標(biāo)。此次試射目的在于，最終確證新開發(fā)的高超音速導(dǎo)彈武器系統(tǒng)的全盤技術(shù)特性。這是今年以來，朝鮮第二次進(jìn)行高超音速導(dǎo)彈試射。目前全球多國都在高度關(guān)注高超音速導(dǎo)彈武器的研制與部署，那么高超音速導(dǎo)彈的研制要過幾道關(guān)呢？

第一關(guān):助推器

廣義上的高超音速導(dǎo)彈指最大速度超過5馬赫的導(dǎo)彈。絕大多數(shù)彈道導(dǎo)彈的最大速度也都超過5馬赫，算是廣義上的高超音速導(dǎo)彈。不過，現(xiàn)在提起高超音速導(dǎo)彈，通常只是狹義的高超音速導(dǎo)彈，即以對(duì)地打擊為主要任務(wù)，主要在大氣層內(nèi)飛行，最大速度超過5馬赫、可實(shí)施大幅度機(jī)動(dòng)的導(dǎo)彈。

狹義上的高超音速導(dǎo)彈主要分為兩類。一類為助推滑翔型高超音速導(dǎo)彈。這類導(dǎo)彈大致由助推器和滑翔器兩部分組成。助推器為火箭發(fā)動(dòng)機(jī)，它加速到一定速度和高度后，釋放無動(dòng)力的滑翔器，滑翔器內(nèi)設(shè)置有制導(dǎo)、控制裝置和戰(zhàn)斗部。其射程和最大速度相關(guān)，最大速度越高，射程就越遠(yuǎn)。美國當(dāng)年試驗(yàn)HTV-2滑翔器的時(shí)候，使用了一枚運(yùn)載火箭，將HTV-2加速到22馬赫，這種滑翔器具備洲際射程。第二類為高超音速巡航導(dǎo)彈。這種導(dǎo)彈先由助推器將其加.速到一定速度和高度，然后助推脫離，超燃沖壓發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)?？傮w來看，高超音速巡航導(dǎo)彈需要額外解決超燃沖壓發(fā)動(dòng)機(jī)，其研制難度較大。目前只有俄羅斯的“鉆石”將開始裝備部隊(duì)。據(jù)中國軍事專家張學(xué)峰介紹，無論是助推滑翔型的高超音速導(dǎo)彈還是高超音速巡航導(dǎo)彈，都需要首先解決助推器的研制問題。尤其在前者中，助推是整個(gè)導(dǎo)彈的唯一動(dòng)力來源，性能優(yōu)劣很關(guān)鍵。不過，總體上看，助推器的技術(shù)相對(duì)傳統(tǒng)，屬于高超音速導(dǎo)彈研制的入門技術(shù)。

張學(xué)峰表示，對(duì)于助推滑翔型高超音速導(dǎo)彈而言，它的助推器和彈道導(dǎo)彈的火箭發(fā)動(dòng)機(jī)基本相當(dāng)，很多這類導(dǎo)彈，包括俄羅斯的“匕首”外形上和彈道導(dǎo)彈沒有太大區(qū)別，發(fā)動(dòng)機(jī)幾乎就是使用彈道導(dǎo)彈發(fā)動(dòng)機(jī)。這種發(fā)動(dòng)機(jī)可以是單級(jí)的、也可以是多級(jí)的，可以是固體火箭發(fā)動(dòng)機(jī)，也可以是液體火箭發(fā)動(dòng)機(jī)。比如，美國空軍的AGM-183A高超音速導(dǎo)彈（如圖）　使用了體積小、推力大、能量高的新型固體火箭發(fā)動(dòng)機(jī)，最大射程超過1600公里。但三次試射均以失敗告終，說明高性能的火箭發(fā)動(dòng)機(jī)的研制，也并非一馬平川。當(dāng)然，高超音速巡航導(dǎo)彈同樣需要助推器，把導(dǎo)彈加速到超燃沖壓發(fā)動(dòng)機(jī)的工作速度。不過，總體而言，這類導(dǎo)彈的助推器所占比重較小。

第二關(guān):滑翔器

研制助推器，只是高超音速導(dǎo)彈研制的第一關(guān)。第二關(guān)——滑翔器才是高超音速導(dǎo)彈的核心領(lǐng)域。通常來說，彈道導(dǎo)彈的彈頭只有在末段、最多再加上臨近末段的中段，才會(huì)在大氣層內(nèi)飛行。彈道導(dǎo)彈雖然能在中段進(jìn)行機(jī)動(dòng)變軌，但主要通過發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)行，且機(jī)動(dòng)的范圍較小。彈道導(dǎo)彈彈頭在末段也能實(shí)施機(jī)動(dòng)，但范圍較小，其機(jī)動(dòng)主要用于躲避攔截。而助推滑翔型高超音速導(dǎo)彈的一個(gè)主要不同在于，彈買主要在大氣層內(nèi)飛行，并能夠在大氣層內(nèi)依靠空氣動(dòng)力進(jìn)行較大范圍的橫向和縱向機(jī)動(dòng)，使得對(duì)方很難預(yù)測(cè)其打擊點(diǎn)。

張學(xué)峰表示，為了能夠在大氣層內(nèi)進(jìn)行高效滑行，要求助推滑翔型的導(dǎo)彈在飛行過程中，升力大、阻力小，滑翔距離遠(yuǎn)。同時(shí)，還要“肚里能裝東西”。其中乘波體的升阻特性最好，但研制的難度相對(duì)較大，另外由于其外形扁平，容積較小，目前尚無實(shí)用的型號(hào)。圓錐體或類圓錐的旋成體容積較大，但升阻比相對(duì)較低。最早的助推滑翔型高超音速導(dǎo)彈，例如俄羅斯的“匕首”的滑翔器主要是類圓錐的旋成體，外形和彈道導(dǎo)彈彈頭差別不大，主要通過控制它在大氣層內(nèi)飛行時(shí)的迎角來得到一定升力，.升阻比較小，總體看研制難度較低。

第三關(guān):超燃沖壓發(fā)動(dòng)機(jī)

高超音速巡航導(dǎo)彈被普遍認(rèn)為要助推滑翔型導(dǎo)彈更具優(yōu)勢(shì)。因?yàn)檫@種彈可以通過發(fā)動(dòng)機(jī)吸取空氣中的相同的射程、相同的平均速度，其弓可以做得更小。例如俄羅斯“錯(cuò)石”超音速導(dǎo)彈，可以裝到護(hù)衛(wèi)艦的垂發(fā)統(tǒng)中。而且高超音速巡航導(dǎo)彈總體上廉價(jià)、更經(jīng)濟(jì)，便于大量使用。助翔型的高超音速導(dǎo)彈，由于在滑翔階沒有動(dòng)力，速度會(huì)越飛越低，到成了“強(qiáng)弩之末”，容易給對(duì)方攔截提供攔截窗口。而高超音速巡航則可以保持以相對(duì)均衡的速度飛行。

但超燃沖壓發(fā)動(dòng)機(jī)的研制卻是一難點(diǎn)。據(jù)張學(xué)峰介紹，超燃沖壓發(fā)動(dòng)可以說是高超音速飛行器推進(jìn)技術(shù)乃整個(gè)高超音速飛行器技術(shù)體系中的技術(shù)。它涉及空氣動(dòng)力學(xué)、氣動(dòng)熱學(xué)、計(jì)算流體力學(xué)、燃燒學(xué)、材料學(xué)多學(xué)科的前沿問題以及很多交叉學(xué)“有人形容超燃沖壓發(fā)動(dòng)機(jī)的燃作，就像是在颶風(fēng)中點(diǎn)燃一根火柴，見其研制難度?！贝送?，要想進(jìn)一步提高超音速巡航導(dǎo)彈的性能，還要解決動(dòng)推力一體化等技術(shù)。俄羅斯的“石”之所以達(dá)到接近裝備部隊(duì)的狀很大一部分原因在于蘇聯(lián)時(shí)期的技術(shù)累，以及俄羅斯非常重視研制這種具戰(zhàn)略意義的技術(shù)和武器?！?/p>