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防務短評:高大上的高超聲速飛行器原來是雞肋?
送交者: 嵐少爺 2014年12月15日18:48:50 於 [軍事天地] 發送悄悄話

隨着中國Wu-14高超聲速飛行器的第三次試驗被披露,國外媒體紛紛開始炒作這種看起來“高大上”的武器項目給美國所帶來的威脅,而實際上,在高超聲速飛行器這個領域,美國無論是氣動理論、工程實踐、系統支持等技術層面還是在作戰探索等應用層面上都把其他國家遠遠甩在後面。

2003年5月,美國防部開始採辦“常規全球快速打擊”打擊武器,這種武器能夠在數分鐘或幾個小時內打擊全球任何範圍內的目標。早在小布什政府時期,美國曾提出“常規三叉戟改裝計劃”來完成這個打擊武器計劃。這是一條相對價廉物美的路線:導彈技術是現成的,把核彈頭換成常規彈頭就行。但是這項計劃有一個嚴重的問題:核攻擊誤判。俄國人可不會輕易相信一枚洲際導彈的發射僅僅是為了扔幾噸炸藥這麼簡單。於是美國政府轉而發展一系列更複雜、更昂貴的技術。這些備選方案比改裝三叉戟要貴上10倍甚至20倍。於是高超聲速飛行器(以下簡稱HV)成了這種武器的最佳實現方式。

既然是全球快速打擊計劃,那麼要求打擊武器的速度越快越好。但是速度過快卻容易飛出地球,於是這種武器的速度被限制在5到20馬赫之間。在幾個備選方案中,HV作為技術由NASA和美國軍方共同開發:有NASA的X43、X51、美國空軍的HTV、陸軍的AHW等多個項目。在大量的試驗和技術積累開始後,人們逐漸發現這種看起來高大上的武器卻也有各種各樣的麻煩。

從理論上看,HV需要在空氣稀薄的高層大氣巡航(錢學森彈道)或者大氣邊緣彈跳飛行(桑格爾彈道)。在這種高度飛行的都不能太大太重,否則就會給發射的平台提出很高的技術要求。HV通常以遠程導彈/火箭或轟炸機作為發射平台。目前美國現役的洲際導彈民兵III的有效載荷約1噸,其他在役的航天用火箭有效載荷也不超過10噸(懷念下土星5號)這意味着HV的質量也不會超過10噸,刨去控制和動力系統,可搭載的彈藥量即使以最樂觀的估計也很難超過5噸。另一種轟炸機平台發射方式也不行:轟炸機本身速度和高度都達不到要求,必不可少的助推火箭也要消耗大量的可用載荷。那麼第一個問題來了:單發高成本和難以相稱的單發威力。

HV必須配合乘波體外形設計以獲得在高超聲速下的高升阻比,這種外形通常是一個較複雜的扁平楔形或者錐型。這種形狀就HV本就不大的體格而言並不適合攜帶核彈頭或者大量其他常規樣式彈頭進行高空轟炸,也就意味着HV通常一發只能打擊一個目標。跨越上萬公里的距離也只能給單一目標送去數噸重的炸藥,HV面臨的第二個糾結點:任務彈性較差。

HV在大氣層外以20馬赫速度飛行,飛臨目標上空後進入高速俯衝狀態,與稠密大氣層發生劇烈摩擦產生的大量等離子體將會嚴重干擾HV的通訊和導航系統。這意味着在大氣層外對準目標開始俯衝後,HV對目標的變化難以做出應對:既難以探測目標位置,也難以接受其他節點給出的目標信息來做出調整。而本身信號特徵明顯比較容易預測彈道,目標機動逃離殺傷範圍或者進行緊急疏散的可能性也很高。所以第三個麻煩隨之而來:如何保證殺傷效果?

HV作為美國先進技術的推動項目自然在科技探索上有很高的意義,但是要想成為有效的常規全球打擊武器還有很多的路要走,即使研發成功順利裝備了,其在戰鬥中的適應範圍恐怕也沒有預想中的那麼廣。(鳳凰軍事 防務短評 銘鋒)

X-43A試驗機搭乘“飛馬”火箭從B-52轟炸機上發射

火箭助推的X-51想象圖

HTV-2與火箭分離瞬間想象圖

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