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大校:中国高超音速武器为打航母提供技术可能

2014-01-16 15:40:04 来源: 新华网    文字大小:   [举报] 已有评论(0)

   陈虎点兵:中国高超音速武器背后的玄机


 
 

  新华网专稿:网上有报道讲,美国的《华盛顿自由灯塔报》在1月13号做了一个报道,提到美国国务院的一位官员提到,中国在1月9号试验了一个高超音速滑翔载具,网上包括美国媒体报道这个高超音速滑翔载具的时候,具体是什么东西语焉不详,网络上也做了各种各样的解读,都没有说清楚。关于美国的报道,我们的官方媒体也没有证实,我们也不能给事件本身做个评判和证实。但是我们可以从高超音速滑翔载具本身入手,谈谈它到底是什么东西,意义在哪里,是干什么用的。


 
 

  高超音速武器到底是“何方神圣”?


 
 

  从美国《华盛顿自由灯塔报》报道来看,高超音速滑翔载具,实际上应该是一个弹道导弹的弹头,和普通的弹头不一样的是,它实际上是一个升力体,可以在导弹弹头的末端通过滑行,使原来的弹道式弹道变成飞航式弹道。举个例子,在此之前,曾经有报道说俄罗斯的一些新型洲际弹道导弹具备弹道飞行段和飞航飞行段两种飞行状态,弹道导弹为何能具备飞航式弹道呢?看了高超音速滑翔载具之后,就可以把这个谜底揭开了。


 
 

  高超音速武器的核心秘密是什么?


 
 

  一般来说,弹道导弹重返大气层之前,会释放出弹头,既可能是单弹头,也可能是分导的多弹头,弹头外面有一个重返大气层的载入器,从原理上来说有点像神舟飞船的返回大气层的东西,要求材料外壳能承受恶劣环境,保护弹头能完成飞行过程。弹头通常来说是一个弹道式飞行的弹头,过去意义上来说,是自由抛物线式的弹头,按照固定弹道来飞行,现在有了高超音速滑翔载具之后,弹头一旦进入大气层,哪怕刚刚进入稀薄大气层,就会产生升力,像滑翔机一样,在大气层内按照飞航式的弹道,完成末端飞行。


 
 

  高超音速武器最大的意义究竟是什么?


 
 

  美国拼命推出的反导系统,要想准备拦截对方的导弹,首先要解决预警的问题,而弹道导弹固定式的弹道,恰好为反应时间留了一个反应余地,因为固定的弹道,只有能准确的测得任何一点的弹道位置和速度位置等参数,就可以推算出整个的弹道,给末端拦截留下了足够的反应时间。而一旦采用滑翔式的载入器,弹头一接触到大气层,弹道马上改变,不是按照固定式的弹道飞行,而是按照一个可控的、飞航式的导弹在飞行,要对这样的弹头进行拦截,就失去了反应时间,从理论上来说呢,如果要达到10倍以上高超音速的载入器,对现有的末端反导系统来说,基本上都属于不可拦截的。因此,高超音速武器最大的意义是有效突破反导系统末端拦截的核心技术。


 
 

  高超音速武器会带来哪些附带好处?


 
 

  这样的滑翔式的载入器,会带来一些附带好处:首先,导弹的有效射程可以延伸。飞航式弹道飞行,它的飞行距离比原来自由落体的方式呢要远的多,这就意味着导弹的射程可以大幅度增加。弹还是原来的弹,火箭还是原来的火箭,只要改用这样一个弹头,火箭的射程可以大幅增加,至少理论上是具备这样一种可行性的。这显然是一个很大的好处。


 
 

  高超音速武器为打航母提供了技术可能


 
 

  另一个好处是,既然用飞航式的方式来完成,就需要有一个精确定位的问题,就必须要精准的打到哪一点,这样的弹头必须要带一个精确的末制导系统。这样的飞行方式本身,也为精确的末制导系统的使用提供了一种可能性。洲际导弹的弹头在载入段的时候,飞行速度可能在20倍音速以上,这么高的速度重返大气层的时候,弹头和大气层的空气摩擦会产生高温高热,在弹头的外部形成等离子体,会把所有的光电信号都遮蔽住,没法用传统的方式进行末制导,这就像我们看到神舟飞船回收的过程中,会有一个黑障区,一旦进入黑障区,无线电通讯、视频信号都中断了,而现在这种高超音速的滑翔式的载入器,一进入大气层之后,阻力一增加,它会很快的把速度由十几倍、二十几倍的音速降下来,就回避了黑障区,使弹道导弹末端精确制导成为了可能,而且具备了打击动目标的能力。这个意义相当重大,这就意味着它能够有效打击海上的目标,比如说打航母,提供了技术可能性。


 
 

  高超音速武器能用在空天飞机上吗?


 
 

  从美国媒体的报道来看,主要用在弹道导弹,主要是用在中远程弹道导弹,此前按报道来看呢,俄罗斯的技术是比较领先的,也是用在洲际弹道导弹上。从原理上来说,它还可以用在空天飞机投放的攻击武器上,因为空天飞机在太空中飞行的时候,如果投放的弹药采用的是滑翔式的,可以达到同样的效果。这样的一个高超音速滑翔载具或者说是载入器,对未来打破反导技术的拦截,和未来在战略武器的提高精确精确打击、打击范围、突防能力都有相当重大的意义,从这个角度上来说,这也是未来弹道导弹发展将要广泛采用和需要取得突破的重要技术。


 
 

  背景资料:


 
 

  针对日前有媒体报道称中国在境内进行了一次超高速导弹试验一事,国防部新闻事务局在回答记者问询时表示,中方在境内按计划进行的科研试验是正常的,这些试验不针对任何国家和特定目标。


 
 

  据外媒报道,美国五角大楼官员称,1月9日中国在境内进行了一次超高速导弹试验,这种导弹意在突破现有导弹防御系统。美国媒体称,这款高超声速飞行器标志着中国新型战略核武器和常规导弹发展计划又迈出了重要一步。


 
 

  中国WU-14极速武器让日本网友惊叹大难临头


 
 

  【环球时报综合报道】一条爆炸性的中国“军事秘闻”昨天传遍全球。美国媒体爆料说,1月9日,中国军方首次试验了10倍音速的超级武器,目的是突破美国的导弹防御体系。五角大楼发言人对此予以确认,并再次要求中国军力透明,“避免误判”,美国众议院3名重量级议员随后联名指责中国此举令亚太迅速变成一点就着的“火药桶”。有美国舆论还抱怨道,由于全球制造业和技术向中国转移,“我们又多了一个能打到家门口的‘中国制造’”。


 
 

  “美国一贯是于己有利就大肆宣扬,于己不利便抹黑对手。”一名中国军事专家14日对《环球时报》直言,20倍音速的高超音速武器美军都试验过,战略平衡早被打破,只是美国不情愿别国也加入“全球快速打击俱乐部”而已。大国的战略博弈在于寻求平衡,其必然选择是“对手有,自己也必须要有”。有香港媒体分析说,如若中国这种武器试验成功并部署,某些国家妄图构建反导系统包围中国的小算盘,恐怕就要落空了。


 
 

  星球大战,中国战胜美国?


 
 

  14日被国际媒体纷纷转载的“中国高超音速导弹测试”传闻来自美国“华盛顿自由灯塔”网站,这家媒体近年来以爆料中国“军事秘闻”走红,比较出名的是所谓的几次中国“反卫星”试验。这篇长文援引五角大楼匿名官员的话说,这项高超音速滑翔式导弹载具测试于1月9日进行,五角大楼将试验对象命名为WU-14。美方探测到新型高超音速导弹载具以极高速飞越中国境内。


 
 

  高超音速载具似乎是用中国洲际弹道发射的,发射后可以从近地空间向目标以最高10倍音速的速度滑翔机动。文章说,五角大楼发言人杰弗里·普尔向“华盛顿自由灯塔”确认中方进行了这次测试,但拒绝透露详情。普尔称,“我们例行监测外国军事活动,知道这次测试,但我们不讨论外国武器系统情报评估。我们鼓励中国对防务投资和军事目的采取更透明的姿态,以避免误判。”多名五角大楼官员还表示,中国试验的目的是测试能否把导弹打过美国的导弹防御网。


 
 

  报道引用美国学者的话评论称,高超音速载具测试是一个重大里程碑,是中国发展不对称作战武器的重要组成部分,也被称为北京的“撒手锏”,能让总体实力较弱的中国军队打败总体技术更先进的美军。前美国空军军官马克·斯托克表示,作为中国空间武器的一部分,这款“高超音速飞行载具凸显国防和产业领域航空航天技术的结合”。


 
 

  卡耐基基金会中国战略系统专家罗拉·萨尔曼认为,战略分析规划与技术研究相结合,高超音速和精确制导将是中国加强军力建设的增长领域。美国国际评估战略中心分析师里克·费舍尔说,美国“全球快速打击系统”和中方类似的高超音速武器计划是一种孤立的竞争,造成这种竞争的误解可以通过军控谈判解决,但中国的动作“让现实非常黑暗”。费舍尔称,除开发类似于美国“全球快速打击系统”的武器外,中国还加强战略军事实力,支持其全球力量投射,对美国进行挑战,而且根本不愿进行磋商和加强军控。


 
 

  类似的批评声在美国国会如期而至。众议院军事委员会主席霍华德·麦基翁以及海上力量投送军事委员会主席兰迪·福布斯和战略力量委员会主席马克·罗杰斯14日联名声明对中国超音速导弹实验表示担忧。声明说,一次次缩减防务开支令美国军事优势受重挫,与此同时中国和其他对手和美国军事力量越来越接近,在某些情况下,比如这次,他们似乎“正超越我们”。


 
 

  声明抱怨过去30年美国一直犹豫不决,军队装备更新一拖再拖,用的都是里根时代的老本。声明称,亚太地区正迅速变成一个“火药桶”,这种态势无助于太平洋地区的和平共处。如果允许不遵守贸易自由和开放的国家获得对美国及盟友的战略优势,结果只能离“点着导火索”越来越近。


 
 

  转载中国武器试验传闻的日本《外交学者》杂志网站有不少人留言。网友“石原”抱怨中国的高超音速导弹让日本面临严重危险,美国使日本面对中国的高超音速导弹无能为力,而“大难临头,美国不会管我们的”。


 
 

  “中国总是出人意料!”德国“战争资讯”网站说,中国在军事领域总是“一鸣惊人”,此前有关中国高超音速武器的资讯几乎没有。这是中国武器研发和生产的巨大进步,但对华盛顿来说却是“冰冷的事实”,给五角大楼敲响了警钟。它映射出中国的世界大国地位和世界权力的重新分布。文章说,到目前为止,美国可能觉得自己的国内领土受到安全性的影响,所以非常关注。


 
 

  此前,美国防空系统被称为空中的“铜墙铁壁”。现在,WU-14导弹的试射说明美国导弹防御系统也可能受到打击。中国可以重新定义规则。这并不是中国第一次让美国震惊。2012年中国航母杀手东风21D令美国刮目相看。英国《每日星报》14日以“星球大战:中国打败美国”为题称,这款太空武器速度10倍于音速,因此北京到华盛顿之间的距离被缩短至不到45分钟,华盛顿十分担忧。由于配备了尖端雷达系统,它可以打到地球的任何一点。


 
 

  一名中国军事专家直言,20倍音速的高超音速武器美军都试验过,战略平衡早被打破,只是美国不情愿别国也加入“全球快速打击俱乐部”而已。大国的战略博弈在于寻求平衡,其必然选择是“对手有,自己也必须要有”。


 
 

  全球打击之利器:高超音速武器


 
 

  日前,美空军完成了对未来10年的“技术展望”文件,声称此前仅存在于好莱坞科幻电影中的许多技术,在不久的将来都会成为现实,其中就包括高超音速武器。高超音速武器航程远、速度快、性能超卓,被军事专家称为继螺旋桨、喷气推进之后航空史上的第三次革命性成果,将对未来的战争产生巨大的影响。


 
 

  近日,印度计划研发最高速度达到6000公里/小时的高超音速巡航导弹,以提高其空中快速打击能力。该高超音速巡航导弹的设计射程约为300公里,具备较高的目标突防能力。印度海军希望到2016年为其隐身导弹驱逐舰装备高超音速巡航导弹。


 
 

  此前,美国成功发射了一枚“人牛怪IV型”运载火箭,上面携带美国国防高级研究计划局研发的HTV-2(The Hypersonic Test Vehicle-2)高超音速无人机。HTV-2在升空后加速到20倍音速(约每小时2.4万公里),用了不到半小时的时间就飞到了离发射基地有7600公里之远的预定目的地。HTV-2是美国“全球快速打击系统”计划的重要组成部分,它的成功发射标志着高超音速武器研制进入了一个全新的发展阶段。高超音速武器迅速步入人们视野。


 
 

  高超音速武器备受青睐


 
 

  高超音速武器是指以超高音速飞行技术为基础、飞行速度超过5倍音速的武器。自20世纪50年代末开始探索超音速燃烧冲压发动机技术以来,美国、俄罗斯、德国和澳大利亚等国在20世纪90年代初陆续取得了技术上的重大突破,并相继进行了地面试验和飞行试验。试验表明高超音速技术已经从概念和原理探索和基础研究阶段,进入以某种高超音速飞行器为应用背景的先期技术开发阶段。


 
 

  冷战期间,美国曾提出多个高超音速飞行器的发展计划,如超燃冲压发动机导弹和国家“空天飞机”计划等,都中途夭折,但在关键技术方面还是取得一系列重大突破,从而为实际飞行器的工程设计奠定了坚实的技术基础。1996年,美国对高超音速飞行器的发展进行调整,降低近期的发展目标,确立分阶段逐步发展的思路,选择以巡航导弹为突破口,而后转入其他飞行器与天地往返运输系统。


 
 

  目前,高超音速巡航导弹已进入工程研制阶段,美国正在实施多项研究计划,目标是研制速度6—8马赫、射程1200千米左右的高超音速巡航导弹。同时,以高超音速飞机等为应用背景的高超音速系列飞行试验研究也在进行中,如X-51A“驭波者”高超声速无人机。


 
 

  俄罗斯在高超音速技术领域也处于世界领先地位。俄早已拥有“白蛉”“宝石”等多种冲压发动机推进的导弹,它们为高超音速研究奠定了坚实的基础。目前,俄罗斯高超音速技术已进入飞行验证阶段,正在研究更接近于实际的飞行器布局。此外,俄罗斯还正在研制“下一代发射技术”高超音速试验飞行器,该飞行器采用氢燃料超燃冲压发动机,飞行马赫数达6—14马赫,已进行了大量的地面试验和风洞试验。


 
 

  四大关键技术亟待突破


 
 

  高超音速飞行的飞行马赫数范围很宽,要跨越亚音速、跨音速、超音速3个阶段,才能进入高超音速阶段。当飞行器从稠密大气层冲向稀薄大气层时,空气密度的巨大变化给飞行器的设计带来很大困难。因此,超音速技术必须突破四大关键技术问题。


 
 

  目前,各国发展高超音速技术主要选用超燃冲压发动机作为推进系统。高超音速空气在燃烧室中的滞留时间通常只有1.5毫秒,要在这样短的时间内将其压缩、增压,并与燃料在超音速流动状态下迅速、均匀、稳定、高效率地混合和燃烧是十分困难的。因此,需要对发动机尺寸、形状以及燃料种类、喷注器设计、燃烧机理进行综合性理论和试验研究。


 
 

  超燃冲压发动机的另一个技术困难是飞行器必须达到一定的速度才能启动,这要有助推器提供初速才行。对于高超音速飞机、跨大气层飞行器和空天飞机而言,如何实现固体助推火箭与超燃冲压发动机的最佳组合也是一个很大的难题。


 
 

  一体化设计技术主要是指通过飞行器与推进器两者相互作用而获得尽可能高的飞行器气动和推进性能、稳定性和控制特性的设计技术。飞行器机体和推进系统的一体化设计是关系到整个飞行器性能的关键。高超音速飞行器的工作马赫数范围越宽,这个问题越突出。推进系统在高超音速飞行器中的合理布局可以明显减小飞行器的阻力,使飞行器获得较高的升阻比。


 
 

  高超音速空气动力学。当飞行器以高超音速飞行时,气动加热非常严重。当马赫数达到8时,飞行器的头部的温度将接近1800℃,其它部位的温度也将在600℃以上,能使附近的气体分解和电离,形成相当复杂的混合气体。这使高超音速气流的研究成为非常复杂的问题,必须综合利用计算液体力学、风洞试验和飞行试验等手段解决真实飞行环境下的气动力及热特性问题。目前,各国正深入研究与高超音速空气动力学相关的基础理论、建模计算验证手段。


 
 

  结构材料技术。高超音速飞行器通常要求尽可能地减轻结构重量,并克服气动加热问题。因此,长寿命、耐高温、抗腐蚀、高强度、低密度的结构材料对于研制高超音速飞行器是非常关键的。即使制造高超音速飞行器的飞行试验样机,也必须在材料与结构技术方面取得突破。如美国的X-37B高超音速飞行器,头部采用钨,机翼前缘与垂直面使用碳/碳复合材料,飞行器的外表面还覆盖耐热瓷瓦。


 
 

  让现有武器“一飞冲天”


 
 

  利用高超音速技术对现有的导弹、炮弹、作战飞机等武器进行高速化改造后,这些武器恰似插上了一飞冲天的翅膀,其作战效能将极大增强。目前,高超音速武器大多处于试制的不同阶段,完全走出实验室,踏上未来战场,还需假以时日,但其中一些高超音速武器已渐现雏形,并展现出了诱人的作战性能。


 
 

  高超音速巡航导弹。高超音速巡航导弹是用吸气式发动机提供动力,应用高超音速技术的巡航导弹。相比于弹道导弹,它具有发射平台多样、弹道富于变化的特点;其飞行速度可达8—10马赫,能遂行攻击、侦察、监视和情报任务,与普通的巡航导弹相比,高超音速巡航导弹动能大,所需战斗部相对较小;因其速度快,空防能力也就显著提高,敌方战场预警和拦截的时间大大缩短,打击成功率将得到大大提高。美国新的高超音速计划就是把巡航导弹作为突破口,并从“战斧”着手,预定在2015年前研制出6—8马赫的高超音速巡航导弹。此外,高超音速反弹道导弹和集反导、反飞机与反装甲诸功能于一身的高超音速多用途巡航导弹也正在加紧研制中。


 
 

  空天飞机。这是一种集航空、航天技术于一身,兼有航空和航天两种功能,既能民用运输,又能执行军事任务的载人航天器。它装有高超音速发动机能像普通飞机一样起飞,以5倍以上音速在大气层内飞行,在30—100公里高空的飞行速度高达12—25马赫,并直接加速进入地球轨道成为航天飞行器。它可以在某一个普通机场以水平方式自主的起飞,完成作战任务后自主返回,返回途中可根据需要降落在指定的机场。它的灵活与快速是当前航天飞机与宇宙飞船所不能达到的。这对于快速进入太空完成卫星投送或维修等任务来说是再适合不过了。


 
 

  空间打击武器。在空间飞行器上配置相应的武器系统,就可以作为空间打击武器对目标实施打击,它不仅可执行反卫星任务,也可用于拦截弹道导弹或定向能武器击毁敌方的任务目标,这样便可以在远离己方区域的空间摧毁敌方目标。据报道,目前一些国家正在研制的天基对地打击武器,就是从太空投掷的钨、钛或铀金属制成的高超音速武器。武器上安装了小型助推火箭。从距地300公里的高度发射时,打击速度可达23马赫,打击威力几乎相当于一枚小型核武器。这种新型天基武器反应速度快、命中精度高,令敌人防不胜防。从太空发射后,能毫不费力地摧毁大型建筑群和几百米深的地下掩体。(陈虎)


 

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