聚焦高超聲速武器：時速超過一萬千米 仍可變向

近日，美國及其盟友澳大利亞均證實，近期成功進行了一系列機密的高超聲速巡航導彈測試。報道稱，這種導彈的速度可達到每小時12000千米，這意味着任何現有的導彈防禦系統都無法及時將它攔截。這次測試屬於“高超聲速國際飛行研究實驗”(HiFire)項目的一部分。

高超聲速指高於5馬赫的速度，即音速的5倍以上。

軍事研究員蘭順正告訴科技日報記者：“啓動於2006年11月10日的HiFire項目是美澳兩國在高超聲速飛行試驗領域的一個重要合作項目，旨在對多項高超聲速基礎技術開展研究，並建立高超聲速下關於氣動、熱等關鍵指標的數據庫，為高超聲速飛行器的研製提供支持。美國在高超聲速武器方面的研究已經趨於實戰化，美國斯特拉福戰略預測公司預測，美國將於2025年裝備第一批實用型遠程高超聲速導彈。”

飛行速度可達每小時12000千米

記者瞭解到，美軍的高超聲速武器主要是由國防高級研究計劃署(DARPA)在背後推動的。特別是近10年來，DARPA在高超聲速武器研發方面，連續推出了多項計劃。在很多人看來，美國的高超聲速武器能夠“一小時打遍全球”，將大大提高其突防能力。

蘭順正介紹：“HiFire項目計劃試驗21世紀用於先進超燃衝壓發動機推進的航天運載火箭和武器中的航空航天技術，研究高超聲速附面層的過渡、衝擊、附面層的相互作用。美國之所以選擇與澳大利亞合作，原因在於該項目的發展是基於澳大利亞高超聲速技術項目的研究基礎以及多項飛行試驗經驗。”

澳大利亞高超聲速基礎研究工作始於20世紀60年代，當時由英國人雷蒙斯多科爾帶領建造了激波風洞，開展了高超聲速流動基礎研究工作。1987年，昆士蘭大學T4激波風洞投入使用，超燃衝壓發動機研究獲得了很大進步。20世紀90年代起，昆士蘭大學先後與國內外研究機構合作開展了多個國際性高超聲速技術研究合作項目，進一步促進了高超聲速技術及飛行試驗研究手段的發展。

“其目標是為X-51超燃衝壓發動機演示器提供支持，同時為快速響應太空發射研究和高超聲速快速打擊武器建立一個強大的飛行試驗數據庫。”他説。

2009年5月，澳大利亞和美國的科學家們成功進行了HiFire高超聲速飛行器研究項目的首次飛行試驗，試飛器代號為HiFire-0。2016年5月，澳大利亞國防科學與技術組織和美國空軍研究實驗室在澳大利亞南部聯合主導完成了該項目第5b輪次的飛行實驗。實驗中飛行器達到了最大高度278千米，最大速度7.5馬赫。

“今年7月12日進行的是HiFire4，據稱速度達到8馬赫，如果此次公佈的數據屬實，那麼其飛行速度可達每小時12000千米。”蘭順正説。

距離上戰場還有諸多技術難關

美澳的這個HiFire項目，只是美國眾多高超聲速研究計劃中的冰山一角。

早在2004年，在美國確定新的核戰略之後，DARPA立即推出了一項名為“獵鷹”的計劃，旨在為從美國本土發射的全球快速打擊空天武器開發驗證相關技術。後來，該計劃被更名為“高超聲速技術飛行器”(HTV)項目，DARPA相繼推出了HTV－1、HTV－2和HTV－3X的系列計劃方案。2010年7月，DARPA推出了性能更先進的“弧光”遠程高超聲速導彈。為實現“一小時精確打擊全球”構想，DARPA還在執行着一系列其他高超聲速導彈項目，主要有高超聲速飛行器演示計劃、自由飛行大氣層超燃衝壓發動機試驗技術計劃及X-51“馭波者”項目。

媒體指出，這些計劃幾乎囊括了目前所有的高超聲速飛行器的原理和技術，在國際上遙遙領先。就拿此次美澳的試驗來説，高超聲速巡航導彈時速已超10000千米，但仍可變向。

對此，蘭順正表示，在該項目中，美澳主要研製的是超燃衝壓發動機技術，該發動機在軍事上一般用於高超聲速巡航導彈。這種導彈為了實現機動飛行，往往採用升力體設計，即通過飛行器本身的形狀而不是像常規飛機那樣由機翼產生升力和一定的氣動控制力，這樣使得分析和設計大大複雜化。目前，人類對高超聲速高空飛行過程中複雜氣流場的分析與預測，以及大空域和寬馬赫數下的飛行控制還知之甚少，需要進行大量的高速風洞試驗、計算機模擬，更需要進行實際飛行測試，技術難度和研製風險都很大。

有專家表示，目前美軍的高超聲速武器，距離真正走向戰場還有諸多技術難關需要攻克，有的相關技術仍處於試驗階段，但是其可能在未來戰場上透露出的騰騰殺氣，還是令人不寒而慄。

美國即將具備高超聲速打擊能力

近年來，美國媒體總在渲染中國的高超聲速導彈威脅。2014年1月14日美國《華盛頓自由燈塔報》向外界披露，中國於2014年1月9日首次測試了一種高超聲速滑翔載具。1月15日，中國國防部證實了這一消息。美國軍方將這項高超聲速滑翔式導彈載具試驗對象命名為WU-14，中國國內也有輿論將其稱為“DF—ZF”(即“東風—征服”的首字母)。

《華盛頓自由燈塔報》説，這一成功測試使中國成為繼俄羅斯和美國之後第三個擁有高超聲速飛行器技術的國家。

今年早些時候，美國太平洋司令部司令哈里斯在國會聽證會上對中俄高超聲速項目的進展表示擔憂，並主張：“我們可以做的是開發自己的高超聲速武器，並提升相關防禦能力。”

但實際上，美國在高超聲速武器方面的研究最廣泛、最深入。

蘭順正指出：“目前，美國雖然還未宣佈有任何一款正式的高超聲速武器研製成功，但是美國從上世紀50年代起已經開始進行高超聲速技術的研發，諸多關鍵技術問題相繼取得突破性進展，到現在其技術儲備已經非常紮實。美國將軍托馬斯·馬塞羅在2017年2月底宣佈美空軍計劃在2020年左右對其高超聲速作戰原型導彈進行試驗。因此，個人認為美國具備高超聲速打擊能力也只有一步之遙了。”

毋庸置疑，高超聲速武器對現有防禦體系構成嚴重威脅。那麼，未來我們應該如何防範高超聲速武器呢？

“對於高超聲速武器的防禦，可以發展更為先進的攔截手段，如激光、粒子束等，做到以快制快。同時，也可以着力提高目前已經裝備的密集高射速武器。由於相對速度太快，這類武器在短時間內形成的彈幕即使其中只有一顆小彈丸與來襲的高超聲速武器相撞也會產生巨大的毀傷作用，因此這類武器在未來針對高超聲速武器的要點防空作戰中會發揮一定的作用。”蘭順正説。