高超音速武器

高超音速武器是指以高超音速飛行技術為基礎、飛行速度超過6倍音速的武器。高超音速在軍事上具有很重要的意義，高超音速武器航程遠、速度快、結構簡單、效能超卓，能夠快速打擊遠端目標，被軍事專家稱為繼螺旋槳、噴氣推進器之後航空史上的第三次革命性成果。高超音速武器主要包括高超音速制導炮彈、偵察機、巡航導彈、鑽地彈、轟炸機等。2014年8月7日在中國西部一個導彈基地第二次試射了一枚Wu-14高超音速滑翔式導彈。

中文名

高超音速武器

外文名

Hypersonic weapon

武器簡介

高超音速武器

高超音速武器是指以高超聲速飛行技術為基礎、飛行速度超過6倍聲速的武器。經過軍事科學家不懈努力，高超音速武器研究在20世紀90年代後取得了重大突破，已從概念和原理探索階段進入了以飛行器應用為背景的先期技術開發階段。高超音速武器航程遠、速度快、結構簡單、效能超卓而備受各國青睞。

其實高超音速武器嚴格說來並不是一種時髦的武器，遠端彈道導彈和洲際彈道導彈實際上就是一種高超音速武器。按照牛頓的經典力學理論，這兩種導彈在發射後會衝出大氣層達到第一宇宙速度，也就是7.9公里/秒，相當於23.6馬赫，所以彈道導彈平均速度超過15馬赫是完全沒有任何問題的，而其彈頭在末端突防的時候速度甚至會達到30馬赫以上。從5馬赫的標準來看，彈道導彈完全當得起“高超音速武器”的稱號。

由於遠端和洲際彈道導彈是大國現成的裝備，因此美國在其“快速全球打擊計劃”的戰略規劃中，就是將海軍的“三叉戟”潛射彈道導彈改裝上常規彈頭。2010年，美國空軍甚至還把一枚陸基民兵-3洲際彈道導彈改造成了“快速全球打擊計劃”的原型武器。

武器研發

高超音速在軍事上具有很重要的意義。高超音速武器航程遠、速度快，能夠快速打擊遠端目標，例如速度為馬赫數6的高超音速飛行器，能在6小時內環繞地球一週。因此，高超音速被軍事專家稱為繼螺旋槳、噴氣推進器之後航空史上的第三次革命性成果。此後，美國、俄羅斯、法國等軍事大國競相研究這種先進武器。20世紀90年代後，包括推進技術、結構材料、空氣動力和飛行控制在內的高超音速關鍵技術得到重大突破，並已進入了先期技術開發階段。未來的高超音速武器主要包括高超音速制導炮彈、偵察機、巡航導彈、鑽地彈、轟炸機等。

美國

美國“黑燕”高超音速無人戰鬥機模擬圖

早在20世紀50年代，美、蘇等國就開始研製高超音速飛行器，在開展高超音速飛行器研究的國家中，美國的投入最多、成績也最突出。

俄羅斯於1991年11月27日進行的首次高空高超聲速飛行試驗，使美國等西方國家十分震驚。從此，美國進一步加大了投資力度，並積極開展與俄羅斯的合作，並利用與俄羅斯合作試驗的成果，全方位開始了自己的高超聲速巡航導彈和X-43A“高超X”計劃，將開發飛行速度為8馬赫的導彈到25馬赫的高超聲速飛機、空天飛機等各種高超聲速飛行器。

2011年11月17日11時30分，飛行器從夏威夷考愛島的太平洋導彈試射場發射，預定目標是陸軍位於夏威夷西南約2500英里的馬紹爾群島誇賈林環礁上的里根試驗場。這個飛行器利用三級推進火箭發射，送入地球大氣層預定軌道後開始超高音速滑翔，最終擊中里根試驗場的預定目標。如果美軍將這種“先進高超音速武器”推廣開來，意味著美軍不必依賴部署在外國領土上的導彈。五角大樓沒有透露這種高超音速飛行器的最高速度。

俄羅斯

俄羅斯在高超音速技術領域一直處於世界領先地位，早已擁有聞名世界的“白蛉”“寶石”等多種衝壓發動機推進的先進導彈，它們為高超音速技術發展奠定了堅實基礎。截止2011年，俄高超音速新技術已進入飛行驗證階段，正在研究規劃更接近實際的發展佈局。此外，俄還在研製“新一代發射技術”高超音速試驗飛行器，採用氫燃料超燃衝壓發動機，可達6～14馬赫。

日本

日本早已具備較好研發高超音速飛機基礎，日本就提出高超音速實驗飛機是日本開發太空梭計劃的一個組成部分，而且投入了很大力氣。然而根據媒體報道，日本在瑞典進行的超音速飛機飛行試驗卻以失敗告終。20世紀80年代末期，日本提出了一個概念叫做高超聲速的運輸機的計劃，所以進行了技術的基礎研究。

第一項是高超聲速推進的研究計劃。基本要求是渦扇發動機的推力要大大提高，特別是在海平面上，包括衝壓發動機馬赫數至少為5，這是巡航的基本要求，還包括在2萬米的高度，要產生非常大的推力。

第二項重要的技術是，它驗證的是高效能材料，我們知道高超聲速飛行器若能夠實現，必須要解決飛行器表面材料耐高溫的問題。特別是在達到10倍音速，甚至20倍音速時，表面的金屬塗層，或金屬本身會產生熔化效應，就很難完成後續實驗要求。從當時這兩項基礎性研究來看，會發現日本在這些方面起步較早且取得了一定的成果。

法國

高超音速武器相關圖

法國把射程大於1000公里的高超音速巡航導彈作為高超音速技術的首選應用目標。法國航空航天研究院和法國宇航-馬特拉公司正在研究空射型Promethee導彈。該導彈的基本型設計是帶半橢圓外形的“南瓜子形”無翼騎波器，彈長6米，採用雙模烴燃料衝壓/超燃衝壓發動機，巡航飛行速度為8倍音速，總髮射質量1700千克（包括固體助推器）。

同時，法國也在研製HAHV高空高速隱身無人偵察機，其速度可達6~8倍音速，飛行高度3萬米。

另外，法國和俄羅斯的一個聯合小組也對可將500噸重的空天飛機送入太空的全尺寸吸氣式發動機進行了理論研究，這種發動機的試驗型可能在10年內研製出來。

印度

印度於1998年提出的AVATAR是一種小型空天飛機，其尺寸與戰鬥機相近，運載能力為500千克至1000千克，可重複使用l00次以上，每千克的發射成本為670美元。AVATAR採用水平方式起飛，以液氫為燃料，當衝壓發動機將飛機加速到3馬赫後，超燃衝壓發動機開始工作，當飛行速度達到7馬赫後，火箭發動機開始工作並使其進入低地軌道。

中國

中國在大力開展高超音速武器的研製工作。中國高超音速飛行器的研製工作規模龐大，至少在兩個方向展開：空天飛機和高超音速巡航導彈原型的製造。

2011年由轟-6轟炸機發射並完成亞軌道飛行的無人空天飛機神龍(863-706計劃)可能就是飛行試驗的繼續。他或用於軍事目的，包括作為打擊工具。同時中方還在對提高它的隱身性進行研究。

至於在成都研製出的高超音速巡航導彈，據說，就其結構而言它非常接近美國的X-43，用作氫燃料，而把空氣中的氧作為氧化劑。如果說空天飛機可能出現一系列軍用和民用版本，那麼成都製造的飛行器十有八九會被用作攻擊性武器。

武器種類

高超音速巡航導彈

高超音速巡航導彈可以在2分鐘內飛行200公里，在8分鐘內飛行超過1000公里，敵方的機動彈道導彈陣地很難在這麼短的時間內完成轉移。高超音速巡航導彈的飛行高度一般在25千米至40千米之間，防空系統也難以攔截這一高度的高速目標。

飛行速度約6倍音速的“低成本快速反應導彈”主要用於對抗時間敏感、嚴密設防的高價值目標。該導彈採用固體火箭助推器和超燃發動機，質量為1135千克，可以從戰鬥機、軍艦和潛艇上發射，其生產型導彈的最大射程1200公里，最小射程740公里，並能在7分鐘內到達目標區域，命中精度為9米。

高超音速飛機

高超音速飛機具有很強的突防能力，能在短時間內到達全球任何地點執行攻擊、偵察和運輸等任務。它具備的快速反應能力和打擊能力有強大的威懾力，並對未來戰略平衡和戰爭形態產生巨大影響。

高超音速偵察機是一種速度為5倍音速至9倍音速、航程遠超以往、裝有超燃衝壓發動機的有人或無人駕駛偵察機。其中無人偵察機已處於研製的最後階段，有人偵察機的技術論證也接近完成。

空天飛機

空天飛機是航空太空梭的簡稱，學名稱為“軌道飛行器”或稱“可複用無人駕駛航天器”，它既可航空（在大氣層裡飛行）又可航天（在太空中飛行）。由於空天飛機需要進入太空軌道，其飛行速度必然要高於20倍音速，也屬於高超音速飛行器。

高超音速彈藥

高超音速制導炮彈。它由普通火炮發射，裝有固體衝壓發動機，飛行速度5～6馬赫，鐳射制導，命中機率為0.9，命中精度0.3～1米。有軍事專家稱，一旦這種炮彈問世，飛機和坦克的戰場生存能力面臨嚴酷挑戰。

高超音速鑽地炸彈。實際上，它也是一種高超音速導彈，主要用來對付深埋地下的掩體和高效能防空武器。其彈丸最大速度可達6馬赫，可侵入50米厚的土層和6～15米厚的混凝土層。[1]

武器優勢

戰場空間更加廣闊

美國正在測試的高超音速武器，飛行速度都超過了5倍音速，可在1小時內打擊全球任何目標。

突防能力更加強大

高超音速飛行器的飛行速度太快，使得防空系統的攔截機率因反應時間太短而大幅度下降。

精確作戰效能更高

高超音速武器不僅能透過熱輻射和衝擊波造成毀傷，還能依靠直接命中破壞目標的內部結構。

武器意義

高超音速武器相關圖

首先，研製高超音速飛行器可以大大提高打擊反導系統的導彈武器能力。高超音速飛行器原則上現今就可以在大氣層中以彈道導彈的速度飛行，但與後者不同的是它的飛行軌跡可以很複雜並難以預測。俄羅斯洲際彈道導彈上安裝的新一代核彈頭就屬於高超音速飛行器。據推測，原則上它們可以讓俄戰略核力量免受美國反導系統的威脅。

然而，高超音速武器在非核武器領域運用的潛力更大。這種武器實際上可保證在本土對世界任何地區實施瞬間和高精確打擊。沿複雜軌跡飛行的高超音速巡航導彈比彈道導彈更難以讓敵方反導系統攔截，同時前者還擁有更高的精確性。高超音速導彈在量產後也許比彈道導彈更廉價。

熱點武器

美國X-51A“乘波者”

2013年5月，美軍X-51A“乘波者”高超音速巡航導彈成功實現5倍音速飛行。

長：7.92米重：1.8噸

發射方式：B-52轟炸機

速度：6馬赫（約7350公里/小時）

發射準備時間：5分鐘

研發進展：已成功試飛

美國X-37B空天飛機

X-37B是一種大致和小型貨車一樣大小的小型飛行器，可重複使用。

長：8.9米重：4.9噸發射方式：運載火箭

速度：25馬赫（約30600公里/小時）

飛行時間：270天

研發進展：已成功試飛

美國HTV-2無人飛行器

試驗時間：2011年8月

1、發射階段

運載火箭搭載HTV-2發射，使後者達到臨近軌道速度

2、重新定位

HTV-2與運載火箭分離後，依靠控制系統重新定位方向

3、落入地球

高超音速武器相關圖

雷達和航空控制裝置引導HTV-2落入地球大氣層

4、機動拉昇

到達一定高度後，HTV-2機動拉昇，保證能夠進行滑翔

5、滑翔試驗

試驗HTV-2高速飛行時的氣動效能，但訊號中斷試驗失敗

6、緊急降落

試驗失敗，HTV-2自動墜入大海

HTV-2無人飛行器能在地球大氣層中以20倍音速飛行，是美國寄予厚望的太空武器，可以攜帶武器在2小時內抵達世界任何地方。

長：3.05米重：5噸發射方式：運載火箭

速度：20馬赫（約24500公里/小時）

研發進展：試飛失敗

中國WU-14滑翔飛行器

2014年1月9日中國軍方在境內首次試驗了10倍音速的高超音速導彈，意在突破美國的導彈防禦體系，五角大樓已將中國的這一試驗性武器取名為WU-14。

試驗時間：2014年1月9日

速度：10馬赫

研發進展：試飛成功

高超音速武器是指以高超音速飛行技術為基礎、飛行速度超過6倍音速的武器。高超音速在軍事上具有很重要的意義，高超音速武器航程遠、速度快、結構簡單、效能超卓，能夠快速打擊遠端目標，被軍事專家稱為繼螺旋槳、噴氣推進器之後航空史上的第三次革命性成果。高超音速武器主要包括高超音速制導炮彈、偵察機、巡航導彈、鑽地彈、轟炸機等。2014年8月7日在中國西部一個導彈基地第二次試射了一枚Wu-14高超音速滑翔式導彈。

首先，研製高超音速飛行器可以大大提高打擊反導系統的導彈武器能力。高超音速飛行器原則上現今就可以在大氣層中以彈道導彈的速度飛行，但與後者不同的是它的飛行軌跡可以很複雜並難以預測。俄羅斯洲際彈道導彈上安裝的新一代核彈頭就屬於高超音速飛行器。據推測，原則上它們可以讓俄戰略核力量免受美國反導系統的威脅。

然而，高超音速武器在非核武器領域運用的潛力更大。這種武器實際上可保證在本土對世界任何地區實施瞬間和高精確打擊。沿複雜軌跡飛行的高超音速巡航導彈比彈道導彈更難以讓敵方反導系統攔截，同時前者還擁有更高的精確性。高超音速導彈在量產後也許比彈道導彈更廉價。

最後，中國同俄羅斯一樣，很有可能在為自己的彈道導彈製造新一代彈頭時將採用高超音速技術。鑑於美國有限的反導系統亦有可能給僅有小規模核武庫的華人民解放軍造成很大威脅，因此研製應對敵方反導系統的手段就具有重大意義，而在這種條件下利用高超音速彈頭是最有效的。