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军情锐评:高超音速武器将成大国博弈新方向 中俄“后来者居上”

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参考消息网8月11日报道据印度《德干纪事报》网站8月6日报道,中国于8月6日宣布,已成功试飞了首款可携带核弹头并能穿透任何新一代反导防御系统的尖端高超音速飞行器。中国官媒称,该飞行器在试飞中成功在3万米高度实现了5.5至6马赫的高超音速飞行,这是中国官方首次正式公开并确认相关研发计划。军事专家称,这次飞行试验表明中国正在该领域与美国和俄罗斯并肩前进。那么高超音速飞行器究竟有何独特优势?中美俄三国在相关领域的进展又如何?本文就此为您简析。

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搭载有中国国产高超音速飞行器的“星空”-2火箭(美国雅虎新闻网站)

高超音速飞行器难以防御 美国最早取得成果

据印度《德干纪事报》网站报道称,中国航天空气动力技术研究院在一份声明中说,搭载有国产高超音速飞行器的“星空”-2火箭8月3日从位于中国西北部的一座靶场发射升空,在飞行近10分钟后,火箭完成主动段转弯、抛罩/级间分离、飞行器释放自主飞行、弹道大机动转弯等动作,按预定弹道进入落区。国产高超音速飞行器则达到3万米高度,飞行速度达到5.5至6马赫。高超音速飞行器本身具有突防性强(现役防空系统配备的计算机难以追踪时速超过5000千米的超高速飞行物,而且无法预估不断变化的飞行弹道)、飞行高度高、航程远等多种优势,美军曾设想使用飞行速度5马赫以上,在一小时内打击地球上任意目标的高超音速飞行器。军事专家称,这款高超音速飞行器采用了“乘波体”(Waverider)设计。

“乘波体”由英国学者诺威勒于1959年提出,是指一种流线外形、所有前缘都具有附体激波的超音速或高超音速飞行器。乘波体飞行器不用机翼产生升力,而是靠压缩升力和激波升力飞行,就像水面由快艇拖带的滑水板一样产生压缩升力。其飞行时,前缘平面与激波上表面重合,就像“骑”在激波的波面上,从而依靠激波压力产生升力,所以叫“乘波体”。如果把大气层边缘看作水面,乘波体飞行时就像是在水面上打水漂。“乘波体”设计提出后,美国、英国、苏联等各大国均于20世纪50年代开展过相关技术研究,但受技术所限一直没有显著进展。直到1989年,由美国国家航空航天局(NASA)资助,在美国马里兰大学举行的“乘波体国际会议”上提出的用相切锥生成乘波体的方法,即通过使用多个来设计激波模式,才使得人们可以根据飞行器的需要来设计复杂构型,从而令乘波体飞行器具备了向实用化发展的可能性。

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资料图片:美空军X-51A“乘波者”高超音速测试飞行器飞行效果CG图。(图片来源于网络)

20世纪90年代,美国空军研究实验室(AFRL)、国防高级研究计划局(DARPA)与波音公司、普惠公司开始联合研发可搭载“超燃冲压发动机”(即超音速燃烧冲压式发动机,能在飞行过程中直接从大气中获取氧气,无需携带氧化剂,在消耗相同质量推进剂的条件下,超燃冲压发动机能够产生4倍于火箭的推力)飞行的乘波体试验飞行器,X-51A“乘波者”(另译“驭波者”)随即问世。

X-51A全长7.62米,净重1.8吨,搭载一台SJX61超燃冲压发动机,使用碳氢燃料推进,于2010年5月开始共开展了4次试飞,但只有第4次取得成功。2013年5月1日,在由B-52H轰炸机挂载,爬升至1.5万米高空投放后,X-51A借助固体火箭助推器达到4.8马赫,随即启动超燃冲压发动机以5.1马赫成功飞行了210秒,美空军称其飞行距离超过426千米,这是目前已知的、世界上持续时间最长的高超音速飞行器试验。

中俄“后来者居上” 美忧或被两者超越

俄罗斯(苏联)在高超音速武器领域的起步时间并不比美国晚。据俄媒报道,20世纪80年代末,苏联“虹”设计局曾研发一种代号X-90的高超音速飞行器(巡航导弹),全重约15吨,飞行速度可达4.5马赫,但由于苏联解体,该项目因耗资巨大而被迫在1992年终止研发。尽管对外相当低调,但俄罗斯实际上一直在秘密推进相关技术的研发。

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资料图片:俄军米格-31战斗机发射“匕首”空射弹道导弹的瞬间。

直到2017年和2018年,俄罗斯的高超音速武器似乎突然进入“井喷”阶段,连续公开了3种高超音速武器,分别是3M22“锆石”高超音速巡航导弹(最大飞行速度8马赫)、Kh-47M2“匕首”空射高超音速弹道导弹(10马赫)以及Yu-71“先锋”高超音速武器系统(20马赫)。三者中可以确认的是“匕首”弹道导弹并未采用乘波体设计,这里不再过多讨论,另外2种武器则很有可能采用了乘波体设计。

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资料图片:“锆石”巡航导弹(出口型称为“布拉莫斯II”)外形酷似美军X-51A,也有采用乘波体设计。

“锆石”巡航导弹就目前公开资料显示,外形与美军X-51A“乘波者”比较接近,且同样采用超燃冲压发动机,据俄媒介绍,该型导弹已于2017年6月成功试射,最大射程可达1000千米,最大飞行速度8马赫。“先锋”高超音速武器系统则是俄总统普京在2018年3月公开的几种战略威慑武器之一,目前相关技术细节还十分有限,已知的仅有飞行速度可达20马赫,并具备高速规避机动能力。单从武器种类和试射情况来看,俄军近年来在高超音速武器的进展已超过美军。

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资料图片:央视新闻报道中出现的DF-ZF风洞测试模型。(图片来源于网络)

尽管相关报道十分有限,外界仍猜测中国在高超音速飞行器领域的研发时间不会晚于俄罗斯,且进展可能是中美俄三国中最快的。早在2014年1月,美国五角大楼就将中国的DF-ZF高超音速飞行器称为WU-14,据英国《简氏防务周刊》报道,在2014年至2017年,中国已连续进行了7次DF-ZF的试飞试验,试验中该飞行器曾分别达到过5马赫和10马赫的最高飞行速度,预计将于2020年投产。外国军事专家猜测,该飞行器可搭载核武器,并且还能用于打击美海军航母战斗群。此次国产高超音速飞行器高调公开试验成功,或标志着中国在该领域的研发已取得阶段性突破。

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图为美军未来高超音速武器设想图。

综上不难看出,高超音速飞行器已成为中美俄三国未来军事武器研发博弈的重要发展方向,中俄目前颇有“后来者居上”的势头。针对这一情况,美国防部于2018年7月宣布将联合多军种力量,在2019国防预算中为高超音速武器研究提供近2.57亿美元资金,这比之前的相关预算增加了136%。而未来该领域谁能拔得头筹?人们还需拭目以待。 (文/黄晋一)

【延伸阅读】外媒关注中国成功试飞高超音速飞行器

参考消息网8月8日报道 外媒称,中国6日宣布,已成功试飞了首款可携带核弹头并能穿透任何新一代反导防御系统的尖端高超音速飞行器。中国航天空气动力技术研究院在一份声明中说,“星空”-2火箭3日从中国西北部的一个靶场发射升空。

印度《德干纪事报》网站8月6日报道称,美国和俄罗斯一直在进行类似的实验。

声明说,“星空”-2火箭升空经过近10分钟飞行后,该火箭完成主动段转弯、抛罩/级间分离、试飞器释放自主飞行、弹道大机动转弯等动作,按预定弹道进入落区。

官媒6日援引声明的话说,该飞行器达到30公里的高度,飞行速度为5.5至6马赫。

报道称,这款高超音速飞行器由中国航天空气动力技术研究院与中国航天科技集团公司合作设计。

报道援引军事专家的分析说,乘波体是一种在大气层中飞行的飞行器,利用自身高超音速飞行所产生的激波高速滑翔。

声明说,研究人员对飞行器的各项参数进行了验证,飞行器完整回收。这标志着“星空”-2号飞行试验圆满成功,实现了“国内第一乘波体”的飞行壮举。

报道援引军事专家的话说,向公众宣布试飞成功,这表明中国肯定已经在这种武器上取得技术突破。

专家指出,新一代反导防御系统主要用于拦截巡航导弹和弹道导弹,这些导弹要么速度较慢,要么比较容易预测,从而有可能拦截。乘波体滑翔时的轨迹相对难以预测,而且飞行速度极快,对现有反导防御系统构成极大挑战。

专家表示,任何火箭都有发射乘波体的潜力,乘波体可以携带常规弹头和核弹头。这次飞行试验表明,中国正在与美国和俄罗斯并肩前进。

另一名军事专家说,除了用于军事,这种高超音速飞行器未来还可能用于民用。

这名专家说:“如果高超音速技术成熟,它还可以有其他应用,包括工业运输。”

另据英国《泰晤士报》网站8月6日报道,中国声称成功试飞了一枚能够携带核武器和避开反导防御系统的高超音速弹头。

报道称,尽管中国长期以来一直被怀疑研制高超音速武器,但这是官方首次正式确认研发计划。

报道援引军事专家的话说,中国的试飞表明,“我们研制的高超音速飞行器的关键设备,比如分离装置、热保护装置、飞行控制装置和通讯设备,已经达到世界一流水平”。

报道称,中国的飞行器利用自身高超音速飞行产生的激波来帮助保持飞行。

报道称,使用“星空”-2火箭发射的高超音速飞行器能够独立飞行,进行转身动作。

今年3月,俄罗斯总统普京称,俄罗斯的“先锋”高超音速滑翔飞行器能够以20倍音速的速度打击目标,“就像火球一样”。

西方情报部门认为,俄罗斯已进行了3次高超音速滑翔飞行器试验,这种飞行器可以携带核弹头。前2次试飞成功,但第3次试飞失败。

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“星空”-2火箭(美国雅虎新闻网站)

(2018-08-08 12:34:54)

【延伸阅读】俄高超音速武器机密遭西方“割韭菜”?俄发誓严惩叛徒

参考消息网8月7日报道 20世纪下半叶,2个超级大国——美国与苏联形成的核均势使得战争一旦打响就注定相互毁灭。而今,一种比核武更危险、更具毁灭性的新型武器正被各军事强国紧锣密鼓地研发,这就是高超音速武器。

高超音速武器能够以6000千米的时速机动,从而令现代化反导防御系统无论有多先进,都对其无法构成实质性威胁。超音速还有一个重要优势,就是它可以极大缩短拥有国下定反击决心的时间。

现有反导防御系统对敌方导弹的拦截原理是首先计算对手可能攻击的目标位置,之后在那里集中兵力实施抗击。而如果敌人改用高超音速武器,那么这招就失灵了。因为当敌方导弹时速超过5000千米后,即便最强大的计算机也无法及时跟踪、预测出前者不断变化的轨迹。而在一方失去遏制手段的情况下,另一方“忍不住”使用超音速武器实施“先发制人”打击的几率会显著提升。

俄罗斯研制高超音速武器的传闻可谓由来已久,而俄军方也从未否认这一点。2018年3月1日,俄总统普京公开介绍了在研的最新高超音武器系统“前锋”,称此类武器能在稠密大气层完成飞行,速度可达约25000千米/时(20马赫)。“前锋”搭载的飞航模块能自行改变航向,可偏离既定轨迹1000千米,如此大的振幅让任何反导防御系统都望尘莫及。俄媒援引一位消息人士的评论称,“普京总统介绍的俄最新高超音速武器将使美导弹防御系统及其部署的400枚导弹瞬间变成废物。”

美国人同样在继续试验高超音速巡航导弹X-51A,但速度较“前锋”低太多,大约为不超过7500千米/时(约6马赫)。另据俄罗斯连塔网报道称,美媒在对美俄高超音速武器研发进行详细比较后,承认俄罗斯确实领先一步,美军尚无同类武器服役。美军战略司令部司令J.E.海腾也坦言,“目前我们尚无任何武器可以应对俄军的‘前锋’‘匕首’等高超音速武器。”

尽管发布了相关视频,但与俄方此前高调亮相的战略轰炸机飞行和大规模演习不同,高超音速导弹试验的细节仍是俄罗斯政府小心翼翼保护的核心军事机密。然而7月20日,俄《生意人报》网站却曝出一则惊人消息:俄联邦安全局正调查与俄高超音速武器技术泄密有关的叛国事件。同日据俄卫星网报道,俄联邦安全局当天上午突击搜查了俄宇航集团下的2个重要科研单位——中央机械制造研究所和联合火箭航天公司,以便将向西方情报机构泄密的“鼹鼠”揪出来。

随即,俄国家航天集团在官网上发布消息称,“中央精密机械研究中心工作人员叛国案与2013年的事件有关,未在该时段参与工作的员工没有嫌疑。调查部门对中央精密机械研究中心现任负责人没有疑问。”

据俄航空领域消息人士向媒体透露,“俄情报部门对数十人进行排查,以找出究竟是谁在与西方情报部门合作。”俄媒普遍猜测,遭到泄露的可能是“匕首”高超音速导弹和“先锋”高超音速滑翔武器的图纸,而这2种武器都具备突破美国现有导弹防御系统的能力。

据俄《生意人报》网站报道,7月23日,74岁的俄航空火箭技术专家维克托·库德利亚夫采夫被莫斯科法院起诉,罪名是向北约透露俄在高超音速武器领域的一些机密数据。据悉,库德利亚夫采夫就职于俄航天集团下属的中央机械制造科研中心,曾多次负责俄战略武器的研制项目。虽然前者负责的主要是“匕首”导弹的流体力学结构及外形设计工作,但这也足够让西方国家掌握该型导弹的主要参数及弱点。

这桩间谍案共涉及俄航天系统的12人,比如案件曝光后不久,俄航天集团研究分析中心主任德米特里·佩松就递交了辞呈,因为他与库德利亚夫采夫有过密切交往,必须作为证人接受调查。值得一提的是,近年来俄专家叛国事件已发生多起。2015年11月18日,莫斯科法院以叛国罪起诉物理学家马克西姆·柳多莫斯基,前者曾参与“阿玛塔”坦克的研制,该型坦克是世界上首款第4代主战坦克,性能足以媲美欧美现役主战坦克。新一代主战坦克尚未大规模列装,相关机密就遭泄露,此事对俄军来讲是个不小的打击。无独有偶,2016年9月26日,俄航空动力学专家弗拉基米尔·拉佩金也因叛国罪遭到逮捕,但相关细节仍处于保密状态。

俄媒分析指出,频发的科研人员泄密事件与近些年来俄经济低迷、科研经费减少有较大关系。但不管怎样,任何国家对出卖国防核心机密的人和事都持“零容忍”态度,俄罗斯也不例外。据知情人透露,“很多(俄航空系统)领导人将牵涉其中,调查和处理工作不会局限于解雇几个人了事。”俄联邦安全局更公开宣称“叛徒不可原谅”,发誓将严惩一切泄密者。(作者/韩旭)

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资料图:米格-31战斗机发射“匕首”的瞬间。

(2018-08-07 00:06:01)

【延伸阅读】一枚可灭4500吨战舰!苏34打超音速导弹

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近日,俄空军苏-34战斗轰炸机部队在里海地区举行了反舰实弹攻击演练,其中罕见使用了Kh-31AD超音速反舰导弹,明显是针对先前美海军在环太军演中的反舰演习,本图集就此为您简析。图为苏-34战机发射Kh-31AD反舰导弹视频截图。

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苏-34发射Kh-31AD反舰导弹,并命中靶舰动态图。

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根据俄军官方网站披露,俄空军现役共装备116架苏-34战斗轰炸机,其中大部分已在叙利亚投入实战,获得了前线部队的好评。本图列举了苏-34的各项性能参数。

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俄空军苏-34机群地面滑行及起飞动态图。

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作为苏-24M的继任机型,苏-34配备了包括B004型多功能被动相控阵雷达(X波段,特别强调了对地探测能力,拥有超高精度的SAR(合成孔径)成像分辨力)和N012后视雷达(主要为导弹提供制导与告警)在内的多种先进电子设备,具备较强的全天候对地攻击能力。

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苏-34最大载弹量可达12吨,除一门30毫米固定航炮外,机身翼下共有12个武器站,可以挂载各种空空、空地弹药,其中在执行反舰作战任务时,最多可挂载6枚Kh-31AD超音速反舰导弹,理论上一架苏-34一次出动就可消灭敌方6艘战舰。

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苏-34挂载6枚Kh-31AD反舰导弹飞行资料图,下方可见一架苏-30SM战机。

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Kh-31AD(又称X-31AD,北约代号AS-17“氪”)反舰导弹,由Kh-31A反舰型(与Kh-31P反辐射型区别开来)改进而来,2013年正式投产,全长5.3米,全重超610千克,采用整体式冲压发动机(助推火箭+冲压发动机)设计,最大飞行速度4马赫,最大射程120千米,弹道末端可以掠海飞行(高度低于30米)方式攻击敌方舰队。

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Kh-31AD搭载100千克高爆弹头,看似威力有限,但如果将导弹以4马赫高速命中目标时的动能杀伤效果算上,只需一枚就能击沉一艘4500吨级战舰,而且凭借“超音速+掠海飞行”优势,Kh-31AD很难被敌方近防武器拦截。图为苏-30MK试射Kh-31导弹资料图。

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图为前方无人机传回的靶舰画面。

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苏-34发射Kh-31AD反舰导弹,并命中靶舰动态图。

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被Kh-31AD导弹命中后不久,靶舰很快沉入海中。

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值得一提的是,美国麦道公司(后并入波音)还曾于1996年从俄罗斯购买过一批Kh-31导弹,美海军代号MA-31,主要用于超音速靶机(弹)使用(一直使用至2007年)。令美国技术人员感到意外的是,即使在加装了多种测试设备后,MA-31仍能以3.5马赫高速飞行。图为美军F-4战机发射MA-31导弹资料图。

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图为苏-34战斗轰炸机的训练座舱,与苏-24的座舱布局相同,左侧为飞行员,右侧为轰炸领航员,但航电设备比苏-24先进许多,有多个大型彩色多功能显示器。

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2012年8月,在纪念俄空军成立一百周年的仪式上,4架苏-34以梯队方式通场飞行。

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苏-34地面试射重型火箭弹动态图。

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图为在2015年莫斯科航展上献艺的苏-34战机。

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2017年8月“航空飞镖”比赛期间,俄军苏-34在地面滑行,背景可见中国空军歼轰-7战斗轰炸机。

本图列举了其他几种苏-34可挂载的武器弹药。

(2018-08-01 08:49:14)

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