美国高超音速武器试射一再失败,到底是怎么了?实力真的不行吗

东城要观星 2024-03-25 08:51:29

美国真的着急了,不断加紧试射高超音速武器。可是为啥美国的高音速武器试验成功少,失败多呢?我是东城观星,再聊聊高超音速武器话题。

8月19日,美国空军在南加州试射了一枚AGM-183a空射快速反应武器,这是一种高超音速导弹。美国空军没有承认这次实验是否成功,只是表示“获得了有用的数据”。

面对中俄在高超音速武器领域的建树,很多网友认为美国高超音速武器研发已经远远落后于中俄。真是这样吗?

美国开展高超音速理论研究始于上世纪50年代,持续至今,拥有丰富的理论研究成果和强大的高科技产业基础,在高超音速武器领域的发展项目比较全面。如下如所示:

美国陆军的助推-滑翔远程高超音速武器(LRHW);海军的中程常规快速打击导弹(IRCPS);空军的空射快速反应武器(ARRW)、高超音速攻击巡航导弹(HACM);还有美国国防高级研究计划局的一些项目,都是美国在高超音速武器领域全面布局的象征。涵盖的技术路线包括了吸气式巡航和助推-滑翔两种路线,陆海空潜基多平台产品。

应该看到,美军的技术指标比较高,通常在射程、威力、突防能力等设计指标方面追求绝对领先,走的是一条高风险路线,没有成熟经验可以借鉴,进度慢也是正常的。但由于中俄两国在高超音速武器领域的快速进展,形成了一定的战略优势,给美国带来了一定的压力。于是,美国也在调整研发进度,尽量采用成熟技术、通用标准模块,来推进项目尽快投用。

美军之所以要加快高超音速武器实用化步伐,主要还是着眼于未来对抗“区域拒止/反介入”作战的需要。美军自己做的评估认为,未来太平洋西部岛屿战争发生的时间段在2024-2027年,因此高超音速武器投入的迫切性是很高的。以AGM-183a来说,它的射程为1600公里,通常认为美军假想敌起飞战机的作战半径大约是1500公里,因此这个距离刚好是对手防御区域边缘,在这个范围投射高超音速导弹对载机来说是相对安全有效的。虽然这次AGM-183a试射不理想,但美国完全放弃的可能性不大,更有可能的是将相关研究成果整合到其他项目中。

那么高超音速导弹技术有多牛?各国研发水平如何呢?我们简单分析一下。

高超音速导弹主要是指飞行速度超过5倍音速的导弹,这是一个什么样的概念?通常情况下,1倍音速等于1马赫,相当于每秒飞行340米,那么5马赫就是每秒1.7公里,一分钟就是102公里,十五分钟就是1530公里,可以说是防不胜防的快速打击武器。。。

世界上已经达到实用化的高超音速导弹弹头,只有两种构型,一个是双锥体,一个是乘波体,二者相比,后者性能更加先进。因为乘波体构型充分利用了高超音速空气动力提供的升力,大大增加了滑翔距离,这就为用较小的动力实现更大的射程提供了可能性。中国的东风17就体现了这种思路。东风17据估计射程超过2500公里,可以对第一岛链和第二岛链之间的敌方舰队发起攻击。

在高超音速导弹发动机方面,主要有火箭发动机和吸气式发动机两种路线。火箭发动机技术简单,任何速度下都可以工作,但工作时间很短;吸气式发动机主要有超燃冲压发动机和脉冲爆轰发动机两种,都需要在大气层内启动,但可以吸取大气中的氧气助燃,减少燃料携带量,增加工作时间、加大射程。两种吸气式发动机都处于试验阶段,没有特别成熟的方案,这也是制约使用这类发动机的高超音速武器研发进度的重要原因。

俗话说“天下武功 唯快不破”!使用高超音速武器欲达到的目的有两个:1、适时打击,快速反应,也就是所谓的“一小时打遍全球”。美国拥有战略战术情报优势,先下手为强,快速出击有利于掌握战场主动,这一逻辑对其他国家也适用;2、防区外攻击,强突防进入,5马赫以上的高速度,配合一定的机动能力和隐身能力,基本上现有防空系统是无法拦截的,给被攻击方防御体系以极大压力,让“区域拒止”战略的代价无限增大。这样的武器在大国对抗中是绝对必不可少的撒手锏,少了它就要遭受降维打击,直至面临失败。所以各大国纷纷爱不释手,慷慨解囊,倾力相争。

目前,已经公开的高超音速武器各有千秋。

俄罗斯的Kh-47M2“匕首”导弹。其实质是伊斯坎德尔M陆基弹道导弹的空射版本。伊斯坎德尔M的射程是500公里,算是近程导弹,我们知道陆基弹道导弹的动力段飞行时间大约不到全程的1/3,伊斯坎德尔M的火箭发动机最多工作100多秒,而俄方宣传的“匕首”导弹2000-3000公里以上射程,就算有载机发射提供的初始速度和高度,也不太可能达到,应该有夸大的成分。俄方宣传“匕首”导弹速度10马赫应该是在高空高速情况下发射才能达到的。仔细观察匕首导弹,发现它的弹头依然采用的是修型双锥体构型,具有有限的滑翔能力,匕首导弹采用火箭发动机,其工作时间短,大部分弹道都是无动力滑翔弹道,在大范围机动变轨能力方面肯定是不足的,滑翔距离远远不如乘波体弹头。考虑到俄罗斯微电子工业水平,该导弹的末端制导能力有限,通常只能打击固定目标。乌克兰政府曾经宣称,他们使用爱国者防空系统成功拦截了2枚匕首导弹,如果属实的话,“匕首”导弹并没有想象中那么先进,只能说是最先投入实战的空射高超音速武器。

类似的设计还有伊朗的“法塔赫”导弹武器系统,据称射程达到1400公里,末端速度达到12-13马赫。其实,类似“匕首”“法塔赫”这类高超音速武器系统的门槛并不高。

近20年时间里,美国先后实验了“拿伐鹤”、X-43、HTV-2“猎鹰”、X51“乘波者”等项目,最新的X-51乘波者无人高超音速试验机,最早于2010年5月25日进行首次试射,前后一共试验了四次,其中两次以失败而告终。尽管如此,美军在高速乘波体构型、超燃冲压发动机等领域积累了大量实验数据,在很多方面依然领先。在过去近20年时间里,美国多条技术路线并进,至少在高超音速武器上实验了95次,但这些技术最终没有一项成功落地的。原因令人深思,美国有专家指出,受制于高速风洞技术的落后,高温抗烧蚀材料存在缺陷,对高超音速武器作用的认识不足,以及发展协同性、连续性不够等因素,美国今天在高超音速武器领域出现了紧迫感的局面。

这样看来中国制定的发展计划更好更优越。首先,中国突出重点,以中近程弹道导弹为基础,集中发展助推-滑翔弹头,兼顾技术稳妥和战场实用价值。其次,中国重视在高超音速空气动力学等基础领域的先进预研,建设了JF-22等一批高超音速风洞,率先实用化了乘波体弹头构型(例如已公开的东风17)等。通过边研发,边使用,不断总结使用经验,逐次迭代良性发展,大大加速了高超音速技术的突破。第三,中国在吸气式巡航、助推-滑翔、超燃冲压发动机、脉冲爆轰发动机、混合动力发动机等技术路线方面也在迅速跟进,大有与美国平分秋色的势头,在发射平台方面也是海陆空天全面发展,都有重点型号。反倒是俄罗斯在高超音速武器领域与中美的差距在拉大,这是综合国力的体现。

高超音速武器即将迎来质变,未来战争形态将是全球性的、突然性的,人类生活在这样的时代真不知道是福还是祸!希望这些高科技武器不是诱发战争,而是阻碍战争欲望。

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