高超音速武器军备竞赛的下半场

稿源: | 作者: 朱江明 日期: 2022-07-21

高超音速武器军备竞赛已经完成了上半场的赛事,真正可能对未来产生决定性影响的反倒是反高超音速武器的技术。如果一个国家能够率先完成反高超音速武器的装备,那就足以抵消其他大国的战略优势,在未来战争中获得主导权,因此这方面的科技竞争已经开始进入白热化阶段。

挂在B-52机翼下的X-51A飞行器 图/视觉中国

在俄乌冲突中,俄罗斯尝试使用高超音速武器去打击乌境内的目标,并且取得了一定的战果,让这个类别的新概念武器装备成为战场上的现实。尽管从态势上来看,高超音速武器似乎并不是一种可以改变战争结果的关键性武器装备,然而却对各国都提出了一个现实的问题——如何防御高超音速武器?

目前,中美俄都在研发和装备高超音速武器上全面发力,即便是进度最落后的美国在2030年前也会研发制造出多款高超音速导弹装备海陆空平台。由此可见,2030年会是一个大国对抗的分水岭,中美俄不仅都装备了大量的高超音速武器,同时也受到大量这类武器的威胁。

由于高超音速武器的发展技术路线清晰,继续发展已经不再需要颠覆性的技术而只需要在现有技术上更新迭代,因此这个项目可以说已经完成了上半场的赛事,真正可能对未来产生决定性影响的反倒是反高超音速武器的技术。如果一个国家能够率先完成反高超音速武器的装备,那就足以抵消其他大国的战略优势,在未来战争中获得主导权,因此这方面的科技竞争已经开始进入白热化阶段。那么,高超音速武器到底为什么难以防御?要击落它们又需要什么样的黑科技呢?

高超音速导弹有三条发展路线:第一种是最为简单的航空弹道武器,例如俄罗斯在乌克兰使用的匕首导弹,实际上是陆基发射的伊斯坎达尔导弹的变体,由米格31战机高速爬升到万米高空以上发射,然后由导弹火箭发动机推进到更高速度,依靠地心引力进行无动力滑翔飞行并且达到最高的10倍音速;第二种技术路线是高超音速滑翔飞行器,如东风17就是此类技术的代表,此类导弹都是先使用火箭将其发射到大气层外,再入大气层后依靠地球重力进行无动力漂移飞行;第三种技术路线则是高超音速超燃冲压发动机巡航导弹,这种导弹的优点是几乎全程都在进行有动力飞行,因此改变弹道规避拦截更为容易,且弹道高度变化也更为复杂,被视为高超音速武器的最终极形态,也是最难拦截的形态。

从现有的技术来看,要实现高超音速武器的拦截,至关重要、需要解决的问题是完善预警监视能力。现有的远程导弹拦截预警系统主要针对的目标是传统弹道导弹——尽管洲际弹道导弹速度已经可以达到20马赫,远高于现在的所谓超高音速武器,但此类导弹的特点是飞行过程是一条抛物线。弹道导弹发射和爬升阶段的火箭推进特征非常明显,而且会迅速爬升到大气层之外,导弹早期预警系统主要依靠红外热成像来判断导弹发射,并可根据其速度、发射地点来迅速判断飞行方向、弹道路线,然后就可以确定拦截方案。

因此,虽然高超音速滑翔飞行器有弹道导弹发射特征,早期预警容易实现,但由于其再入大气层后弹道不稳定,所以很难跟踪和确定拦截点;至于航空弹道武器和高超音速超燃发动机巡航导弹,则因为全程可以在大气层内飞行,所以很可能被早期弹道导弹预警系统忽略掉。

总之,要对这种新型导弹实施早期预警,一方面要装备更为高解像度的红外热成像传感卫星,同时还需要对现有的系统进行优化升级,使其能够正确识别大气层内外的超高音速目标。而为了拦截弹道更为刁钻的高超音速超燃冲压发动机巡航导弹,则必须在更高的地球轨道部署数量合适的高性能综合遥感卫星,应该包括热成像、综合光电遥感能力,以便对导弹及时预警。

除了升级预警系统之外,地面拦截导弹的雷达也需要进行必要的升级,使其能够识别、跟踪超高音速目标,当然这个技术实际上是最容易实现的,因为新一代反导系统的相控阵雷达性能相当过剩,只需要小小优化就可以完成任务。真正的麻烦在于拦截弹的性能不足,以美国的萨德系统为例,拦截弹的速度仅为8马赫,并不能有效应对具有高机动性且速度超过10马赫的高超音速导弹,因此必须升级拦截弹的机动性和速度才能应对新的威胁。

除此之外,美国也在全力开发定向能武器,并且希望用于导弹拦截作战。毕竟天下武功唯快不破,导弹的飞行速度再快也没有定向能武器的光速快,新概念武器如果能够走向实用化,无疑会起到扭转乾坤的作用。高超音速武器的竞争在未来十年将会进入下半场,这将是一场大国科技的硬核对决。

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南方人物周刊 2022 第27期 总第725期
出版时间:2022年09月12日
 
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