高超音速導彈研製要過三道關：助推器、滑翔器、超燃衝壓發動機

【環球時報記者 魏 齊】據朝中社12日報道，朝鮮國防科學院1月11日成功進行高超音速導彈試射，擊中1000公里外水域的既定目標。此次試射目的在於，最終確證新開發的高超音速導彈武器系統的全盤技術特性。這是今年以來，朝鮮第二次進行高超音速導彈試射。目前全球多國都在高度關注高超音速導彈武器的研製與部署，那麼高超音速導彈的研製要過幾道關呢？

第一關：助推器

廣義上的高超音速導彈指最大速度超過5馬赫的導彈。絕大多數彈道導彈的最大速度也都超過5馬赫，算是廣義上的高超音速導彈。不過，現在提起高超音速導彈，通常只是狹義的高超音速導彈，即以對地打擊為主要任務，主要在大氣層內飛行，最大速度超過5馬赫、可實施大幅度機動的導彈。

狹義上的高超音速導彈主要分為兩類。一類為助推滑翔型高超音速導彈。這類導彈大致由助推器和滑翔器兩部分組成。助推器為火箭發動機，它加速到一定速度和高度後，釋放無動力的滑翔器，滑翔器內設置有制導、控制裝置和戰鬥部。其射程和最大速度相關，最大速度越高，射程就越遠。美國當年試驗HTV-2滑翔器的時候，使用了一枚運載火箭，將HTV-2加速到22馬赫，這種滑翔器具備洲際射程。第二類為高超音速巡航導彈。這種導彈先由助推器將其加速到一定速度和高度，然後助推脱離，超燃衝壓發動機啓動。總體來看，高超音速巡航導彈需要額外解決超燃衝壓發動機，其研製難度較大。目前只有俄羅斯的“鋯石”將開始裝備部隊。據中國軍事專家張學峯介紹，無論是助推滑翔型的高超音速導彈還是高超音速巡航導彈，都需要首先解決助推器的研製問題。尤其在前者中，助推是整個導彈的唯一動力來源，性能優劣很關鍵。不過，總體上看，助推器的技術相對傳統，屬於高超音速導彈研製的入門技術。

張學峯表示，對於助推滑翔型高超音速導彈而言，它的助推器和彈道導彈的火箭發動機基本相當，很多這類導彈，包括俄羅斯的“匕首”外形上和彈道導彈沒有太大區別，發動機幾乎就是使用彈道導彈發動機。這種發動機可以是單級的、也可以是多級的，可以是固體火箭發動機，也可以是液體火箭發動機。比如，美國空軍的AGM-183A高超音速導彈（如圖）使用了體積小、推力大、能量高的新型固體火箭發動機，最大射程超過1600公里。但三次試射均以失敗告終，説明高性能的火箭發動機的研製，也並非一馬平川。當然，高超音速巡航導彈同樣需要助推器，把導彈加速到超燃衝壓發動機的工作速度。不過，總體而言，這類導彈的助推器所佔比重較小。

第二關：滑翔器

研製助推器，只是高超音速導彈研製的第一關。第二關——滑翔器才是高超音速導彈的核心領域。通常來説，彈道導彈的彈頭只有在末段、最多再加上臨近末段的中段，才會在大氣層內飛行。彈道導彈雖然能在中段進行機動變軌，但主要通過發動機進行，且機動的範圍較小。彈道導彈彈頭在末段也能實施機動，但範圍較小，其機動主要用於躲避攔截。而助推滑翔型高超音速導彈的一個主要不同在於，彈頭主要在大氣層內飛行，並能夠在大氣層內依靠空氣動力進行較大範圍的橫向和縱向機動，使得對方很難預測其打擊點。

張學峯表示，為了能夠在大氣層內進行高效滑行，要求助推滑翔型的導彈在飛行過程中，升力大、阻力小，滑翔距離遠。同時，還要“肚裏能裝東西”。其中乘波體的升阻特性最好，但研製的難度相對較大，另外由於其外形扁平，容積較小，目前尚無實用的型號。圓錐體或類圓錐的旋成體容積較大，但升阻比相對較低。最早的助推滑翔型高超音速導彈，例如俄羅斯的“匕首”的滑翔器主要是類圓錐的旋成體，外形和彈道導彈彈頭差別不大，主要通過控制它在大氣層內飛行時的迎角來得到一定升力，升阻比較小，總體看研製難度較低。

第三關：超燃衝壓發動機

高超音速巡航導彈被普遍認為要比助推滑翔型導彈更具優勢。因為這種導彈可以通過發動機吸取空氣中的氧氣，相同的射程、相同的平均速度，其彈體可以做得更小。例如俄羅斯“鋯石”高超音速導彈，可以裝到護衞艦的垂髮系統中。而且高超音速巡航導彈總體上更廉價、更經濟，便於大量使用。助推滑翔型的高超音速導彈，由於在滑翔階段沒有動力，速度會越飛越低，到末段就成了“強弩之末”，容易給對方攔截系統提供攔截窗口。而高超音速巡航導彈，則可以保持以相對均衡的速度飛行。

但超燃衝壓發動機的研製卻是一大難點。據張學峯介紹，超燃衝壓發動機可以説是高超音速飛行器推進技術乃至整個高超音速飛行器技術體系中的核心技術。它涉及空氣動力學、氣動熱力學、計算流體力學、燃燒學、材料學等多學科的前沿問題以及很多交叉學科。“有人形容超燃衝壓發動機的燃燒室工作，就像是在颶風中點燃一根火柴，足見其研製難度。”此外，要想進一步提升高超音速巡航導彈的性能，還要解決氣動推力一體化等技術。俄羅斯的“鋯石”之所以達到接近裝備部隊的狀態，很大一部分原因在於蘇聯時期的技術積累，以及俄羅斯非常重視研製這種具有戰略意義的技術和武器。