王瑞良
當(dāng)形容人的武功如何高強(qiáng)時(shí),常會(huì)提到這樣一句話:天下武功,唯快不破!話雖簡(jiǎn)單,卻揭示了速度對(duì)于攻擊效果至關(guān)重要的作用。作為現(xiàn)代高科技的產(chǎn)物,高超聲速武器很好地詮釋了這句話。那么,高超聲速武器究竟是一種什么武器?它的威力到底有多大呢?
走近高超聲速武器
所謂高超聲速,是指物體超過(guò)5倍聲速的運(yùn)動(dòng)速度。按照這個(gè)速度,從北京直飛上海最慢也不會(huì)超過(guò)11分鐘。
其實(shí)人類早在1947年就實(shí)現(xiàn)了超聲速飛行。經(jīng)過(guò)幾十年的發(fā)展,超聲速飛機(jī)的飛行速度最快能夠達(dá)到3~4倍聲速,但這已經(jīng)是傳統(tǒng)技術(shù)的極限了。后來(lái),高超聲速的概念被提出,且在20世紀(jì)90年代取得重大技術(shù)突破。之后,美國(guó)、俄羅斯、德國(guó)、澳大利亞等國(guó)家開始加大投入,開展高超聲速武器的研究與試驗(yàn),以期獲得最大的軍事效益。
目前,高超聲速武器主要包括三類:高超聲速導(dǎo)彈、高超聲速飛機(jī)以及空天飛機(jī)。它們的共同特點(diǎn)是采用了先進(jìn)的超燃沖壓發(fā)動(dòng)機(jī),這種發(fā)動(dòng)機(jī)能以極快的速度將自帶燃料與空氣中的氧氣混合,這樣就無(wú)需額外攜帶氧化劑,使得武器負(fù)重減輕,從而獲得更強(qiáng)勁的動(dòng)力。高超聲速被認(rèn)為是繼螺旋槳和噴氣推進(jìn)之后的“第三次動(dòng)力革命”。
全球快速打擊計(jì)劃
對(duì)于高超聲速武器的研發(fā),美國(guó)一直走在世界前列。為實(shí)現(xiàn)其“全球快速打擊計(jì)劃”(核心概念就是可以在1小時(shí)內(nèi)實(shí)現(xiàn)對(duì)全球任何一個(gè)地方的打擊),美國(guó)正在加緊多款高超聲速武器的研制工作。
如X-51A“乘波者”巡航導(dǎo)彈,一旦試驗(yàn)成功,美軍設(shè)想將其掛載在B-52戰(zhàn)略轟炸機(jī)上,于10 000米高空發(fā)射,短時(shí)間內(nèi)其速度即可達(dá)到6~7倍聲速。如此高的速度,使導(dǎo)彈不僅隱身性能和突防能力更為出色,而且具有極高的動(dòng)能,即使不配備專用的鉆地戰(zhàn)斗部,對(duì)鋼筋混凝土的侵徹深度也可達(dá)十幾米,從而對(duì)堅(jiān)固目標(biāo)具有極強(qiáng)的殺傷性。
再如HTV-2“獵鷹”飛行器,其最高飛行速度可達(dá)20倍聲速。一旦技術(shù)成熟,它不僅可以攜帶導(dǎo)彈攻擊,還可執(zhí)行通信偵察以及攜帶小型衛(wèi)星進(jìn)入地球軌道等任務(wù)。
此外,美軍研制的另一款飛行器——X-37B型空天飛機(jī),其最高速度可達(dá)25倍聲速,能在距地面203~926千米的近地軌道上運(yùn)行270天,還可掛裝多種武器作為太空戰(zhàn)機(jī)使用。它將成為未來(lái)美軍在太空戰(zhàn)場(chǎng)上的“撒手锏”。
中 國(guó) 制 造
我國(guó)在高超聲速武器的研制領(lǐng)域也不甘落后,特別是最近兩三年,共進(jìn)行了6次高超聲速武器的試射試驗(yàn),獲取了許多寶貴的數(shù)據(jù),并引起了世界其他國(guó)家的廣泛關(guān)注。
據(jù)軍事專家分析,我國(guó)試射的高超聲速導(dǎo)彈采用了高升阻比的乘波體設(shè)計(jì),是“助推—滑翔式彈道導(dǎo)彈”的一種,其最高速度至少可達(dá)10倍聲速。它先被打到地球的亞軌道上,然后貼著大氣層上沿,依靠氣動(dòng)升力作無(wú)動(dòng)力遠(yuǎn)距離跳躍、滑翔式飛行,或有動(dòng)力機(jī)動(dòng)飛行,到目標(biāo)上空30千米左右時(shí),導(dǎo)彈頭開機(jī)進(jìn)行末端制導(dǎo),最后俯沖至目標(biāo)完成精確攻擊任務(wù)。
這種導(dǎo)彈的最大威力是可以突破任何導(dǎo)彈防御系統(tǒng),因?yàn)楦叱曀賹?dǎo)彈不是按照固定式彈道飛行,而是按照可控的、飛航式彈道方式飛行,其10倍聲速的攻擊速度,使導(dǎo)彈防御系統(tǒng)根本沒有可供預(yù)警的反應(yīng)時(shí)間,即使被探測(cè)到,也難以連續(xù)跟蹤、監(jiān)視、獲得精確的飛行數(shù)據(jù),因而高超聲速導(dǎo)彈又有反導(dǎo)系統(tǒng)的“克星”之稱。
形成戰(zhàn)力 路途遙遠(yuǎn)
雖然高超聲速武器的前景看起來(lái)十分美好,但這種武器距成熟、量產(chǎn),以至最終形成戰(zhàn)斗力,還有諸多技術(shù)難題需要解決。
首先是動(dòng)力問(wèn)題。由于選用了超燃沖壓發(fā)動(dòng)機(jī)作為推進(jìn)系統(tǒng),這方面的研究就要涉及多門類高精尖技術(shù)。從目前情況來(lái)看,即使對(duì)基礎(chǔ)科研能力強(qiáng)大的美國(guó)來(lái)說(shuō),想要全面完善超燃沖壓發(fā)動(dòng)機(jī)技術(shù),并用于實(shí)戰(zhàn),也不是一件容易的事。
其次是氣動(dòng)加熱問(wèn)題。以高超聲速導(dǎo)彈為例,它在再入段的飛行速度最高達(dá)10倍聲速以上,以如此高的速度重返大氣層,彈頭與大氣層摩擦?xí)a(chǎn)生1600攝氏度以上的高溫,在這種環(huán)境下,要保證彈體不被燒毀,需開發(fā)出耐高溫、高強(qiáng)度和低密度的結(jié)構(gòu)材料。這可是一個(gè)解決這個(gè)問(wèn)題必須突破的技術(shù)大難點(diǎn)。
最后要解決的是控制問(wèn)題。高超聲速武器在高速飛行狀態(tài)下,無(wú)論是飛行器的姿態(tài)控制還是導(dǎo)彈的導(dǎo)引控制都將變得十分困難。如果控制不到位,即使動(dòng)力系統(tǒng)再?gòu)?qiáng)勁,也無(wú)法實(shí)現(xiàn)機(jī)動(dòng)飛行和精確打擊等多重任務(wù)。