日美共同研发新技术,要拦截高超音速导弹,东风17将受限制?

周志宏 2022-12-07 14:26:28

据日本经济新闻12月4日报道,日本和美国正在考虑联合研发拦截高超声速导弹的新技术,以在现有反导系统无法抵达的高度摧毁来袭导弹。

高超声速导弹(高超音速导弹)通常指中段飞行速度在5~25马赫的武器,我们知道声音在大气层海平面的速度约为340米/秒,高超声速导弹的速度大约在1.6~8公里/秒。

【想象图】高超声速导弹的飞行轨迹

目前已经拥有或声称拥有高超声速导弹的国家为:俄、中、美、印、朝和伊朗。

俄罗斯有“先锋”、“锆石”、“口径”和“匕首”等,其中“匕首”已被证实用于对乌克兰目标的打击行动,可能也是唯一经历实战的高超声速导弹。

我们已服役的“东风-17”和“鹰击-21”等属于高超声速导弹。

美国作为军事强国,目前已经实验了多款高超声速飞行器,但到目前为止还没有哪一款导弹实验成功转正式服役的消息。

印度与俄罗斯合作研制的“布拉莫斯-II”,据说飞行速度可达8马赫,也跨入了高超声速的门槛。

在大阅兵中展示的东风-17

之所以各国都在高超声速武器方面大力投入,正应了一句话“天下武功,唯快不破”,因为飞得快,高超声速导弹难以被拦截,使得被攻击一方只能坐以待毙。

经常有人把反导弹技术形容为“用子弹打子弹”,事实上普通子弹只能打几百米远,飞行速度只有700米/秒,跟导弹比起来差远了。

反弹道导弹通常用导弹发射,但中段拦截弹的弹头实际上并不像导弹,而更像是一颗卫星。弹头发射到空中后以超音速飞行,同时通过分布在四周的姿态发动机不断“上下左右”移动,希望与迎面而来的弹道导弹撞上。

反导弹头在空中的机动动作

与高超声速导弹相比,各国大量装备的弹道导弹还是比较好拦截的。因为弹道导弹在飞行中段大多走的是惯性抛物线弹道,只要卫星或雷达监测到了导弹发射并跟踪其初始弹道,接下来就不难算出它在大气层之外的飞行轨迹,甚至推测出其大致落点。

1999年之后美国总共搞了20次陆基中段反导实验,11次成功9次失败,其中2010年之后的6次实验3次失败,成功率约50%,足见反导之难。

中段反导

但这个难度与拦截高超声速导弹相比却是“小巫见大巫”,完全不可同日而语。

我们在前面说了,现在的中段反导是建立在攻击方导弹弹道可预测可计算的基础之上,你只有监测到了对方发射导弹,知道它的飞行路线,精确计算出其弹道数据,才能谈得上发射导弹去拦截。如果对方导弹速度更快,走位飘忽,你就没办法提前计算其弹道,当然不可能实现拦截了。

恰巧,高超声速导弹不仅仅飞得快,它的弹道不是抛物线,而是一种类似于“桑格尔弹道”的曲线,甚至可以主动变轨,因此比“桑格尔弹道”更加多变。

桑格尔弹道

有朋友把“桑格尔弹道”称为“钱学森弹道”,二者类似,都是飞行器在大气层边缘多次“反弹”,起到“打水漂”的效果。

打水漂

由于高超声速导弹在大气层边缘机动的幅度更大,弹道变化快,它更难被跟踪,因此利用现有反导技术去拦截是不现实的。

那么采用定向能——比如高能激光或微波武器能不能行不行呢?

强激光在非常小的横截面积里集中强大的能量,它能几秒钟烧穿厚钢板。但激光无法穿透雾霾和云雾,即便是万里晴空,激光也会因加热空气而改变光路上的空气密度,使空气产生类似于凹透镜的效果,这会分散并削弱激光能量。所以远距离的陆基激光并不能有效瞄准摧毁导弹。

激光因加热空气和风的影响扩散并偏移

天基激光器躲开了空气影响,但如何在轨道上部署大量高能激光拦截器,不仅考验技术,同时也考验金钱。

总之,以目前各国已掌握的技术,在可预见的未来是无法拦截高超声速导弹的。唯一可能的是放弃中段反导,将反导系统后移到高超声速导弹末段速度稍慢、机动能力不那么强时再进行“饱和式防御”,做“拼死一搏”,或许还有一线生机。

搞笑的“饱和式反导”

美国尚未有高超声速导弹服役的消息,高超声速反导也处于设想与试验阶段,日本在反导系统建设方面完全依赖美国,这两家“联合研发”,大致还是走“日本出钱,支持美国搞开发”的模式。能不能搞成功,需要通过时间来检验了。

慢慢来,天亮还早。

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周志宏

简介:看小小寰球,谈大千世界