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美國新一代武器 全面突破《中導條約》限制
送交者: 三把刀 2025年03月05日20:09:05 於 [軍事天地] 發送悄悄話
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2021年10月28日,美國進行了新一代海陸通用高超音速導彈的第一級固體燃料發動機的第二次地面點火試驗。該發動機不僅將用於美國海軍的“常規快速打擊”(CPS)導彈,還可以作為美國陸軍的“遠程高超音速武器”(LRHW)的第一級。兩種導彈共用彈體和同樣的“通用-高超音速滑翔體”(C-HGB)再入飛行器。此前的8月25日,美國海軍在猶他州海角對該導彈的二級固體火箭發動機進行了測試,包括點燃助推器和測試固體火箭發動機上的推力矢量控制系統。美國陸軍第17野戰炮兵旅第3野戰炮兵團第5營已經接收了LRHW的首批原型彈,預計年底之前將對第一枚LRHW樣彈進行飛行試驗。可以預見,在不久的將來,美國將逐步突破《中導條約》的限制,完成新一代戰術和戰略武器的測試和裝備。據悉,美國陸軍正在研製多款射程相互銜接的中近程精確打擊武器系統,它們分別是:PrSM(精確打擊導彈)、“提豐”MRC(包括陸基巡航導彈)、Op-Fires(作戰火力-陸射TBG乘波體)和“暗鷹”LRHW(遠程高超音速武器,搭載C-HGB高超音速飛行體)。 

採購數量龐大的遠程精確打擊導彈

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“遠程精確打擊導彈”屬於美國下一代地對地精確打擊武器,始於美國陸軍現代化的重要一環——遠程精確打擊能力(LRPF)。而在LRPF框架下目前推行的最重要計劃便是“精確打擊導彈”(PrSM)。該導彈將取代陸軍戰術導彈系統(ATACMS)。LRPF項目最早於2013年提出概念論證,美國陸軍在《2016年裝備現代化戰略》和《2017財年國防授權法案》中進一步明確了項目發展規劃。在規劃中,LRPF增量-1項目實施分為三個階段:第一階段,2016年開始LRPF論證工作,進入風險控制階段競標;第二階段(2017~2021年),自2017年進入“技術成熟和風險降低”階段,預計在2021年左右LRPF增量-1具備初期作戰能力,並進入採購階段;第三階段(2022~2026年)發展全面作戰能力,2027年後進入LRPF增量-2研製階段。

2015年4月,該項目完成了備選方案分析並於當年10月立項。至次年10月完成了節點評審。隨後通過競爭性樣機開發策略開展技術成熟風險降低階段的工作。雷聲公司和洛克希德·馬丁公司分別提出了相應設計方案並獲得了這一階段的合同。2016年3月雷聲公司提出新型LRPF導彈設計方案,並在同年9月從美國陸軍獲得了570萬美元的風險降低合同。同時,洛克希德·馬丁公司一直向陸軍提供ATACMS的技術改進進展,並參與了LRPF項目競標,於2016年9月也同樣獲得了“風險降低”階段合同。2017年5月,兩家公司完成了LRPF第一階段風險降低合同。同年7月,洛克希德·馬丁公司從美國陸軍獲得了一項價值7380萬美元的合同,在長達36個月的第二期LRPF合同中,洛克希德·馬丁公司設計、開發,並努力在該項目的工程和製造開發(EMD)階段實現原型導彈的發射演示。同時,雷聲公司也獲得合同進行開發。 

洛克希德公司的PrSM於2019年12月10日利用M142HIMARS(“海瑪斯”)火箭炮進行了首次飛行測試,在此過程中它向目標飛行了約240千米。2020年3月10日,洛馬公司在白沙導彈靶場再度測試了為陸軍LRPF項目設計的“精確打擊導彈”。在第二次試射中,導彈飛行了180千米後準確命中目標。兩次試射均取得了圓滿成功,實現了既定指標。LRPF導彈要求兼容於現有ATACMS的發射系統,因此其長度基本與ATACMS相同,約為3.9米,同時為了增大彈藥基數(攜帶量一倍於ATACMS),其彈徑從ATACMS的610毫米縮減至大約400毫米。由於技術的進步,在發動機設計中應用了更新的技術和燃料,同時減少了戰鬥部質量,LRPF最大射程相較ATACMS提升至499千米(彼時美國還沒有退出《中導條約》,499千米是用以掩人耳目的說法),實際上在美國退出《中導條約》後,兩家公司都表示自己的LRPF方案能達到500千米以上射程。現有的M270火箭炮系統可以攜帶4枚LRPF導彈,M142“海瑪斯”以及規劃中的同平台無人發射車(此兩種平台均可由C-130戰術運輸機快速部署)可攜帶2枚LRPF導彈,這將使陸軍短程打擊火力翻一番。此外,由於體積的縮減,LRPF導彈戰鬥部由ATACMS的240千克左右降至約90千克。 

PrSM項目的第二步升級是增強導彈的殺傷力,發展不同類型的導引頭戰鬥部;第三步是增程,預計射程將達500~1000千米(有資料顯示是700千米)。其改進型導彈將配備全新的引導頭,將可以打擊海上目標和地面防空系統。也就是說,美國陸軍將在PrSM的基礎上,研製反艦彈道導彈和反輻射彈道導彈。2020年6月8日美國陸軍宣布成功測試將用於改型PrSM的雷達和紅外複合導引頭。美國還在開發以200千米的GMLRS-ER火箭彈為藍本的LBASM反艦導彈,搭配可由HEMTT(4枚)和JLTV無人平台(2枚)搭載的NSM反艦導彈,以期快速補完陸軍反艦能力缺口。根據美國洛克希德·馬丁公司發表的聲明,美國陸軍的“精確打擊導彈”在加州范登堡空軍基地的飛行測試中打破射程記錄。洛克希德·馬丁公司為LRPF得標方。該公司和美陸軍已連續五次成功進行飛行測試。在2020年2月10日發布的有關2021財年美國軍事預算草案中,可以看到一個涉及10億美元的採購要求為美國陸軍購買1018枚PrSM導彈,在2023年開始批量生產工作。PrSM對於破壞對手的反介入/區域拒止能力以及部隊指揮、後勤保障、空中攻擊、地面編隊集結和海軍行動能力影響較大。 

未來的中程導彈能力

2019年8月18日,美國國防部稱,他們在加利福尼亞州聖尼古拉斯島進行了陸基巡航導彈發射試驗。這是自美國退出《中導條約》後進行的首次此類測試。美國國防部在其聲明中稱,試驗導彈是通過地面可移動發射裝置發射的,這次測試收集到的數據和經驗教訓將用於“熟悉”開發美國未來的中程導彈能力。從公開圖像可以看到導彈是由安置於拖曳式機動平台上的四聯裝集裝箱式發射系統垂直發射的,最終這一測試平台也變成了今日MRC項目的技術原型。

美國陸軍選擇了兩款導彈用於其中程能力(MRC)項目——即美國海軍目前使用的SM-6遠程防空導彈的攻陸型和著名的BGM109“戰斧”導彈,它們均由雷聲公司生產。MRC計劃是美國陸軍遠程精確打擊(LRPF)的又一重要現代化項目。發射平台將由洛克希德·馬丁公司基於MK-41打擊型垂直發射系統集成,以便在陸地上運行。洛克希德·馬丁公司獲得了價值3.393億美元的合同,將此兩款導彈集成到陸軍支持設備、火控系統和移動平台中。洛克希德·馬丁公司還沒有透露,美國陸軍的MLRS和HIMARS導彈是否有能力同樣兼容此兩款新型導彈。根據美國陸軍與洛克希德·馬丁公司的協議,洛克希德·馬丁公司將“設計、製造、集成、測試、評估、記錄、交付和支持MRC原型系統的能力”。 

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MRC項目的預期定位在精確打擊導彈(PrSM)和遠程高超音速武器(LRHW)之間,這兩者都是由洛克希德·馬丁公司開發的。MRC的目標是發射一種新型的,能夠擊中1600千米以外的目標導彈系統。項目預計於2023年投入使用,但由於MRC落後於PrSM和LRHW,沒有多餘的時間。美國陸軍高超音速/定向能/空間項目快速採辦主任尼爾.瑟古德中將表示:“沒有時間創造一個全新的發明……我們將不得不採取一些(已有的)東西,並修改它”,因此採用BGM-109“戰斧”巡航導彈與SM-6遠程防空導彈陸攻型這樣的現有產品作為解決方案來滿足系統測試與項目需求是必要的。 美軍只有三年時間來完成這一系統的全部設計,這樣的衝動是前所未有的。MRC如此迅速發展的原因,連同PrSM和LRHW一併,皆因為中國在這個領域具備明顯優勢。五角大樓已經意識到,在中遠程精確導彈領域,美國目前沒有任何對等作戰能力,因此需要迅速取得反超,SM-6和“戰斧”導彈將如何改裝適配還有待觀察。該系統構成的一個可能參考是美國空軍的地面發射巡航導彈(GLCM)——“戰斧”BGM-109G。 

毫無疑問,MRC利用現有的硬件和軟件快速形成戰鬥力的手法是十分可取的。這個項目的緊迫性從美軍願意從其他項目調撥大量資金中就可以看出來,作為遠程精確打擊計劃的一部分,MRC是一個正在儘快引入的優先級項目,並且也將作為任務拓展模塊應用於海軍艦艇。考慮到MRC發射器部分改造自現有的MK-41通用垂直發射系統,理論上在接入其他傳感器系統的情況下,未來可能兼容包括SM-3中段反導攔截彈、ESSM“一坑四彈”中程防空導彈或LRASM遠程隱身巡航導彈等武器,以“萬金油”的能力成為美軍戰術導彈能力中堅力量。其“插件化”的設計也使得美國未來的導彈戰法初露端倪,其帶來的火力平台分散化能力也對某些國家未來的態勢感知與區域拒止能力構成重大挑戰。

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高度機動的“作戰火力”系統

2018年5月10日,美國眾議院軍事委員會通過2019財年國防授權法案(NDAA)草案,授權五角大樓在2019財年啟動“作戰火力”(Op-Fires)項目,並批准了DARPA的5000萬美元預算申請。作為美國軍方開發和部署超高速武器計劃的一部分,DARPA正在與陸軍開展一項新的合作項目,即“作戰火力”。該項目將基於高超聲速助推滑翔項目(TBG)成果。“作戰火力項目旨在開發和演示一種新型地面發射系統,使先進武器能夠穿透敵方現代防空系統,並快速準確地鎖定關鍵時敏目標”,DARPA在2019財年預算申請里表述,“該項目將開發先進助推器,能夠以不同射程投送不同載荷”。DARPA在2018財年已投資600萬美元用於Op-Fires項目應用研究。根據預算申請文件,DARPA將考慮移動地面發射平台的需求,尋求可與現有部隊及基礎設施集成的新型武器。 值得注意的是,項目早期被稱為“STRATEGICFIRES”,即“戰略火力”項目,彼時的預期為射程範圍在“500千米(PrSM以上)至2250千米”的具備機動目標打擊能力的助推滑翔式高超音速武器。 

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DARPA負責人史蒂文·沃克在2018年3月1日的記者發布會指出,“這將是一個與陸軍合作的項目,旨在研究如何增加其在遠程火力區域的能力範圍,這將是陸軍現有的首要任務之一。”預算申請文件表示該項目“將利用並整合正在進行的高超聲速戰術助推滑翔飛行器……以實現這些目標”,並指出Op-Fires將儘可能利用DARPA和空軍在“戰術助推滑翔”(TBG)的研究成果。考慮到同樣應用TBG乘波體的AGM-183A項目給出的飛行階段最大速度馬赫數10+,Op-Fires的全程最大速度應該也在這個範圍左右,不會有太大波動。Op-Fires項目包括兩個獨立而連續的任務:推進系統和武器系統集成工作。根據預算申請,Op-Fires項目在2019財年目標會完成地面發射平台的系統需求評估、概念設計評估和助推動力系統的初始設計審查。 

Op-Fires採用了獨特的可節流助推火箭發動機設計,可以通過推力調節以提供跨中程範圍的有效載荷投擲能力而無需損失額外的動力。較少的空中飛行時間提高了生存能力和任務成功率。Op-Fires是為前線部隊設計的。Op-Fires設計為直徑32英寸的二級固體導彈,可由HEMTT戰術卡車攜帶三套模塊發射箱。對於操作者來說,系統支持越野操作,快速裝載和短時間再裝填,可以在幾分鐘內完成射擊與撤收,同時系統可長途機動。戰術導彈高級項目主任斯蒂文·鮑頓尼克說:“我們的戰機能去哪兒,OpFires就能去哪兒。”“它可以用C-130運輸,部署時無需配備起重機、雷達、冷卻和加熱系統等額外的支持系統。”對於維護者來說,它提供了極高的靈活性與自由度。洛克希德·馬丁公司正在將OpFires與現有的後勤車隊進行整合。 獨立的Op-Fires系統被設計為以模塊化形式與HEMTT底盤集成的形態,使HEMTT能夠在短時間內轉換成Op-Fires發射器或恢復原狀,無需配置全新設計的專用載具。

工程師們正在加緊設計OpFires,通過再利用經過驗證的精確火力子系統來提高經濟性。例如,他們採用了經過驗證的高機動性火箭系統(HIMARS)電子和精確火力子系統的關聯技術,以便與美國陸軍先進野戰炮兵戰術數據系統基礎設施實現互操作性。斯蒂文·鮑頓尼克表示:“在短期內,這種通用性方法在加快開發速度的同時降低了開發成本和風險。”“從長遠來看,它節約了成本,因為當其中一個共享子系統獲得提升時,所有的既定項目都會獲得增益。”洛克希德·馬丁公司及其政府和行業合作夥伴將在2021年末開始綜合飛行測試。筆者保守估計,OpFires導彈擁有1000千米以上的有效射程,不同於同樣配屬於美國陸軍的LRHW系統,或是射程較短的PrSM,在射程達到1000千米以上的3種美軍陸基導彈系統(MRC/Op-Fires/LRHW)中,Op-Fires擁有最緊湊的系統體積和較強的機動能力,同時射程介於MRC和LRHW之間,將來極可能是美軍陸基中程導彈的急先鋒與排頭兵,對潛在對手的高價值節點構成重大威脅。

遠程高超音速武器

2021年10月5日,據五角大樓新聞局報道,美國已經向華盛頓州劉易斯-麥科德基地的部隊交付了試裝型遠程高超音速武器(LRHW)。據報道,9月14日移交的兩套LRHW牽引式發射裝置被稱為“亥伯龍神”和“風暴剋星”。根據之前的計劃,2021年底前五角大樓讓一支部隊率先開始LRHW導彈的發射試驗。目前調整了計劃日程,首次發射推遲到明年初。然後將每隔幾個月進行幾次試射。實用化試驗預計於2023年完成。這一時期計劃讓首個標準編成的導彈連擔負試驗-戰鬥值班。此前美方多次公布了LRHW方案的各類信息,包括展示了系統外形。LRHW的牽引式發射裝置是在美軍大量裝備的M870半掛拖車基礎上改進而來的。 在其拖曳的發射架部署平台上,分散布置了各種必要的發射輔助設備,其上由起重臂搭配兩套模塊化導彈發射箱,半掛拖車的後部是排焰板。戰鬥狀態下發射裝置藉助液壓支撐杆升起。M983A4HEMTT四軸牽引車保證系統的機動性。採用通用化後勤車輛的整套系統,甚至可以使用C-17戰略運輸機進行快速部署,簡化了整個導彈系統的使用。LRHW導彈的準確構型(已知為34.5英寸直徑的2級固體導彈)迄今尚未公布。只是展示了運輸發射箱。這是一個長約8米的長方體。長方體發射箱配置內裝導彈的圓柱形“包裹筒”。LRHW採用熱方式發射,因此運輸發射箱的頂部有可突破膜板。一個“暗鷹”導彈連下轄4部發射裝置,每部裝置2枚導彈。為了便於指揮發射,計劃採用最新版7.0的AFADTS通用連指揮車。 

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根據之前的報道,LRHW系統將採用的導彈被稱為AUR(戰備彈),配備C-HGB(常規高超音速滑翔體)彈頭。實際上就是一款攜帶高超音速滑翔彈頭的中程彈道導彈。據稱這一系統的射程達到2775千米。AUR是直徑34.5英寸(876.3毫米)的兩級固體燃料導彈,長度約8米多,重量約7.4噸。C-HGB為雙錐型高超音速滑翔體,本體衍生自美國AHW高超音速滑翔體項目,並以海軍退役的“北極星”中程彈道導彈為載體成功進行過兩次飛行試驗。洛·馬公司官方宣稱,導彈全程飛行中的最大速度大於15馬赫,更準確的性能沒有披露。根據五角大樓的計劃,LRHW僅使用常規戰鬥載荷,但不排除將來拓展搭載美軍正在開發中的戰術化低當量核彈頭W76-2的能力。2023年,美國陸軍將正式裝備第一批LRHW,目前他們正利用虛擬現實設備和1:1的實物訓練器材訓練第一批列裝的部隊。LRHW將集成到“運輸—起豎—發射”(TEL)拖車上的垂直發射裝置,每輛拖車可以攜帶兩枚LRHW導彈,每個炮兵連將有4輛發射車和8枚LRHW導彈。美國陸軍的“遠程高超音速武器”(LRHW)和海軍的CPS(“常規快速打擊”導彈,將於2025年裝備“朱姆沃爾特”級導彈驅逐艦,2028年裝備“弗吉尼亞”級BlockV型核潛艇)基本就是同一型導彈,只是裝備不同軍種,兩種導彈共用彈體和同樣的“通用高超音速滑翔體”(C-HGB)。 美國空軍也是該項目的合作夥伴,空軍的版本名叫“高超音速常規打擊武器”(HCSW),不過美國空軍在2020年2月決定集中精力進行AGM-183A“空中快速反應武器”(ARRW)的研發,因此並未進行HCSW的測試。由於ARRW的測試多次失敗,空軍的武器項目負責人表示如果ARRW被證明不可行,“我們可以隨時回到HCSW。” 

LRHW導彈本身是作為海陸軍聯合項目(海軍稱IR-CPS)而存在,甚至海軍還要占到較高的主導地位,海軍負責主管助推器的開發,以及最後助推器與滑翔體進行導彈整體化的整合工作。作為發射平台,美國海軍已經訂購了9艘“弗吉尼亞”blockV型核潛艇,潛艇總長度將從114.9米增至140.2米,排水量也從7800噸上漲至1.02萬噸,以此裝載4套“弗吉尼亞”載荷模塊(VPM),VPM每套系統可搭載3枚CPS中遠程高超音速導彈或7枚“戰斧”巡航導彈,此前“弗吉尼亞”級核潛艇的武器投射手段,只有艇首的2座6聯裝“戰斧”巡航導彈垂直發射系統以及擁有巡航導彈發射能力的魚雷發射管,VPM的引入使其擁有了媲美早期彈道導彈核潛艇的打擊能力。VPM同時還可用於適配現役彈道導彈核潛艇的導彈發射筒以賦予它們更多樣化的任務能力,同時CPS導彈也被計劃整合於“朱姆沃爾特”級導彈驅逐艦(可容納最多8.4米長的垂直發射箱),美軍將在“朱姆沃爾特”級導彈驅逐艦下一階段的改裝中拆除一座AGS艦炮,並將其更換為4套由VPM發展而來的艦基CPS導彈發射系統(總計12枚)。 美海軍即將擁有在日本列島以東打擊中國中東部地區的能力,陸軍的LRHW也可能參照此思路部署於日本硫磺島。LRHW導彈於美軍部分發展報告中甚至提及了由C-17運輸機進行空投發射的可能,作為美軍後《中導條約》時代的優先發展型武器,LRHW/CPS發射平台多樣,其發展模式值得有關國家借鑑。 

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結語

上述幾款美國陸軍新型導彈系統,雖然理論射程較同類型導彈更遠,精度更高(據稱精度在米級以內),但是其搭載的有效載荷大多很小,甚至只有幾十千克級別,威力不大。但是美軍着眼於“三個優先”,即“數量優先”、“通用優先”、“機動優先”,期待以最快的速度,研發出潛在對手難以防禦的高速打擊手段,以飽和攻擊的模式使對手遭受難以承受的打擊。美國高超音速武器未來將普遍下放到野戰炮兵營一級,以適應其“分布式殺傷”戰略的要求,在廣闊的作戰區域內,進行全域機動作戰。這類跑得快、打得遠、體積小、精度高的高超音速武器系統,對亞洲國家的“反介入/區域拒止”能力構成了嚴峻的挑戰,如何發現並迅速鎖定它們的位置,並進行快速打擊,將成為一個重大的課題。

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