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孙子兵法《九地》篇中写道：“兵之情主速”。不管是在冷兵器时代还是热兵器时代，速度往往成为衡量武器装备优劣的重要指标。从弓箭、火铳到机枪、导弹，武器装备的速度提升不断推动战争形态的改变。高超声速武器的出现，将是人类追求武器装备速度的又一次突破。

    “天下武功，唯快不破”。古代剑客崇尚出招迅速快捷，以达到出其不意、攻其不备的效果。高超声速武器集超声速、高毁伤、高突防能力等诸多优点于一身，它的出现势必改变未来战争形态，使航天飞行、武器投送、情报侦察等战争活动可以跨越巨大时空，进而大大压缩战争进程。

    “快枪手”如何更快

    高超声速技术是21世纪航空航天技术发展的制高点，是美国“第三次抵消战略”的引领技术之一。高超声速武器（通常包括飞机和导弹）是利用高超声速技术，飞行速度超过5马赫，通常在临近空间飞行的新型飞行器。

    高超声速武器要跨越亚音速、音速和超音速三个飞行阶段，突破大气层到达空气稀薄的临近空间进行飞行。为实现高超声速飞行，必须满足两个条件：首先飞行器飞行速度要超过5马赫，其次是要实现高超声速巡航。

    自人类成功突破声速以来，70余年间科学家成功解决了4马赫以下的气动超声速飞行技术。但当航速大于5马赫后，飞行器的实际气动特性颠覆了人类的传统气动飞行理论，呈现出全新的特性。特别是6-14马赫可控高超声速飞行，是公认的理论难题。

    为了让“快枪手”更快，技术上至少需要解决三大难题。首先要突破超燃冲压发动机这一技术难题。超燃冲压发动机全称超声速燃烧冲压发动机，它没有转动部件，构造简单、重量轻、推重比大，更适合高空高速飞行，被认为是继螺旋桨和喷气推进之后的“第三次动力革命”。超燃冲压发动机的一个技术困难就是飞行器必须达到一定速度才能启动。因此，对于高超声速武器而言，如何实现助推火箭与超燃冲压发动机的最佳结合便成为一大关键。

    除了动力问题需要解决外，高超声速武器还需解决气动布局和“气动热”两大难题。在高超声速飞行时，传统的空气动力理论受到挑战，飞行器的升力主要来自高超声速飞行时前缘附体激波压力差，这一全新的飞行设计理论还需要大量的飞行试验来验证。另外，高超声速飞行产生的强烈激波干扰会使飞行器附近气体分解和电离，气动加热会使飞行器表面产生极高的温度。当航速达到6马赫以上时，飞行器表面温度将达到500至1000摄氏度，这就需要长寿命、耐高温、抗腐蚀、高强度的新型材料技术应用于高超声速武器之中。

    一招制敌源于“打水漂”般的跳跃飞行

    与现役武器装备相比，高超声速武器最明显的优势就是快。按照6-8马赫的巡航速度计算，高超声速武器的飞行速度是亚音速武器的10倍。与美军“战斧”式巡航导弹相比，其打击1000公里外的目标需飞行一个多小时，而高超声速武器的飞行速度可以达到5马赫至25马赫，可以在8分钟内飞行1000多公里，基本具备近似实时的攻击能力。

    除了速度快，高超声速武器一个最大特点是打击范围广。随着高超声速技术的不断突破，地域上实现全球快速打击，空域上实现空天融合的目标已近在咫尺。20-60千米高空走廊是高超声速武器长时间、远距离飞行的理想空间，通过在这一稠密大气层上方“打水漂”般的跳跃飞行，高超声速武器在2小时内可以到达全球任何地点，迅速打击数千或上万千米以外的各类军事目标。

    物理学动能定理告诉我们，一个物体的动能与质量成正比，与速度的平方也成正比。当飞行器或者导弹达到高超声速，带来的一个结果就是武器的动能将成指数级倍增，从而极大提高战斗部的毁伤效能。现有巡航导弹只有使用动能战斗部才能提高毁伤效果，而高超声速巡航导弹的巨大动能可明显提高对加固目标的毁伤效果。如果携带侵彻弹头，高超声速武器对钢筋混凝土的侵彻深度可达十几米，特别适合打击深埋于地下的指挥中心等坚固目标。

    高超声速武器还具有突防能力强的优点。根据理论计算，空中目标的突防概率与自身的飞行速度基本呈线性关系，当飞行速度从0.9马赫提高到3马赫时，突防概率可提高54%以上，当飞行速度从0.9马赫提高到5马赫时，突防概率可提高100%以上。高超声速武器的飞行速度都在5马赫以上，现有的雷达预警和防空系统很难对这样的目标进行实时捕捉、跟踪和瞄准。另外，高超声速飞行器雷达反射截面积小，属于隐形目标，可以很好地规避现役防空预警系统。

    研发提速进入群雄争霸时代

    高超声速武器的巨大优势和潜力已经引起世界各国的极大关注，各国纷纷根据本国技术实力和研发特点制定出各自的发展计划，力图在未来高超声速战争中抢占一席之地。早在20世纪50年代，美、苏等大国已经开始进行高超声速武器试验。迄今为止，美国已经开展多个高超声速项目研究，无疑是这个领域的领头羊。俄罗斯、法国、德国、印度等国也不甘示弱，相继推出不同的高超声速武器项目。依据技术原理和飞行样式的不同，这些项目可分为三种类型。

    一是吸气式高超声速巡航飞行器，典型代表是美国“乘波者”X-51A，俄罗斯“彩虹-D2”飞行试验器。这种吸气式高超声速飞行器通常以超燃冲压发动机为动力，可由飞机、舰艇等平台发射，飞行速度3-10马赫，飞行距离几百至几千千米，可实现临近空间高超声速巡航。

    X-51A由美国国防高级研究计划局（DARPA）主导研发，目前已进行了4次飞行试验，前3次因技术原因失败。第四次试验中，超燃冲压发动机工作210秒，飞行距离426千米，最大速度5.1马赫，试验获得成功。虽然X-51A的试验成功率不足50%，但这种超燃冲压发动机推进技术为高速巡航导弹的研发提供了更大可能性。

    俄罗斯的高超声速武器技术是在原苏联的冲压发动机技术基础上发展起来的，先后开展了“冷”“彩虹-D2”和“针”等高超声速武器研制。“彩虹-D2”飞行器采用机载发射方式，由图-160M、米格-31等飞机在15-20千米的高度加速到2马赫以上，然后与载机分离，超燃冲压发动机点火工作，开始高超声速巡航飞行。

    二是高超声速助推滑翔导弹，典型代表是美国的“FALCON”计划和“常规打击导弹”计划。这种导弹把火箭助推与高超声速滑翔技术相结合，其弹道与传统洲际导弹完全不同，具有极高突防能力，可用于全球常规快速打击。

    HTV-2是“FALCON”计划的子计划，为无动力再入滑翔高超声速飞行器，设计时速可达20马赫以上。HTV-2先后在2010年和2012年进行两次试飞，虽因遥测数据出现中断和防热材料剥蚀速率超出设计指标等原因宣告失败，但采集到了超过9分钟的试验数据。

    三是小型空天飞机，典型代表是美国的X-37B。这种飞行器具有适应在稀薄大气层飞行的高升阻比气动布局，能够依靠很高的再入速度，在临近空间作高超声速远距离滑翔甚至跳跃式的机动飞行，最大飞行速度可达20马赫，飞行高度在30-100千米。

    X-37B由“宇宙神-5”运载火箭发射入轨，已完成四次轨道试验，目前仍在轨飞行。X-37B飞行试验充分验证了其长期在轨飞行、轨道机动、自主返回等方面的优势，被认为是未来太空战斗机的雏形。

    随着高超声速武器的不断涌现，我们有理由相信，战争的“读秒”时代已不再遥远。（国防大学　李准）