1小时如何打击全球

2014-03-10 12:19章明
航空知识 2014年3期
关键词:超声速武器常规

章明

2014年新年钟声敲响前夜,12月12日,俄罗斯《观点报》援引俄主管军工事务的副总理罗戈津的话称,对于可1小时打遍全球的美国快速打击系统,俄罗斯并非无计可施,俄军工系统已经在着手研究与之对抗的技术方案,并强调俄罗斯允许以核打击方式回敬任何入侵。

最从初提出概念,到今天验证机频繁试飞,美国全球快速打击系统近10年的发展速度惊人,这显然引起了其他有核大国的高度警惕。这并不奇怪,1小时内打遍全球对未来战争形态的影响远远超越了战术层级,该类作战平台的出现甚至堪与火枪、坦克与核武器的破壳相提并论。

反恐战争成就1小时全球打击

冷战结束后,美国认为未来核武器的使用,一方面受制于国际舆论,另一方面也很可能导致自身被摧毁。因此,其计划在完全确保现有核力量优势前提下,发展出超越对手能力,且具备灵活使用价值的战略打击力量。为此,在上世纪90年代中期,美国将目光投向离我们不远的临近空间,启动了临近空间武器发展计划。该计划一开始只是在武器平台的原理和技术上寻求突破,后来随着技术不断成熟,以及中俄等国的迅速崛起,美国意识到有可能在其基础上发展出一种可确保美国军事优势的革命性武器。

项目虽然发端于应对传统安全威胁,然其得以正式立项并获得拨款却受惠于小布什的全球反恐战争。2003年9月11日美国遭受严重恐怖袭击,五角大楼认为美军需要更快捷的方式对付恐怖分子,后者出现的地点难以预测,且经常在极短时间内暴露后又迅速消失,留给美军有效反应的时间可能只有几个小时,甚至几分钟。

2003年,美国国防部正式确定了研制全球快速打击系统的必要性,相关研制项目开始加速推进,整个打击系统的建设目标也逐渐明晰。即使用常规洲际弹道导弹和超高速无人运载工具,在一个小时之内以常规武器摧毁全球任意一点的目标。

2010年2月1日,美国国防部公布了2010年版《四年防务评估报告》,报告特别提到了全球快速打击系统及其他远程打击能力。根据美国国家科学院全球快速打击委员会研究报告表述,“快速”是指“在发射后1至2小时内实现打击”;“全球打击”则是指“能以精确至数米的精度打击世界任意一点目标”。

轰炸机与洲际导弹局限

由于弹道导弹使用弹性太差,美军目前对全球突发事件响应速度最快的当属战略轰炸机。当下达远程轰炸任务时,美国空军依据本方基地的部署情况、目标位置,以及目标防空强度来决定派遣B-2隐身轰炸机还是B-52轰炸机。从决定派遣到实施轰炸,整个过程往往需要12至24小时,响应速度还是太慢。如果采用全球快速打击系统,打击平台的速度可望达到10至30马赫,既能在亚轨道甚至低轨道空间巡航,又能进入大气层直接执行打击任务,将使美军真正形成小时级全球打击能力。拥有此种能力的美军,将无需在海外前沿基地部署大量兵力装备,可以直接从本土或后方基地对目标实现即时摧毁,不仅响应速度大幅提高,且部署成本更低,也更加安全可靠。

按照美军的构想,未来的全球快速打击系统将主要由陆海空天四位一体构成,包括两大类数种型号。一是在现有武器装备基础上升级改进的系统,主要是陆基洲际常规弹道导弹、潜射常规弹道导弹;二是新研制的具有跨时代作战能力的超高速飞行器,包括亚轨道飞行器、空天飞机、高超声速巡航导弹、低成本快速发射运载火箭等。

常规洲际弹道导弹的成本较低,在当前核大战打不起来的情况下,对存量较多的洲际核导弹进行改装,用常规弹头取代核弹头,是一种较经济的做法。目前,潜射“三叉戟”导弹的常规改进计划已经启动。然而,常规洲际弹道导弹在使用中却面临严重限制,即该类武器只能用于对非核国家的打击,如对核国家使用因对方无法判明弹头性质将必然招致核反击,即便目标是无核国家,在打击前也必须与其他核大国建立及时有效的沟通管道,以避免出现误判。此外,由于常规洲际弹道导弹仍采用传统突防模式,使得对手可以在现有技术体制下对其进行反制,如俄罗斯的“橡皮套鞋”反导系统及中国正在研制的太空中段反导系统均具备一定的拦截能力。

基于领先对手、超越对手的战略考虑,美军将主要精力放在全新研发的新一代全球打击系统上。其中,作为相关技术验证平台的X-37B空天飞行器和X-51A高超声速导弹已经完成试飞。

X-37B与X-51A

X-37B的具体名称是“轨道测试飞行器”,1999年开始研制。该项目最初由美国国家航空航天局发起,后由美国空军接手,研制工作一直处于绝密状态。X-37B外形类似航天飞机,但大小(机长约8.2米,翼展4.6米)只有航天飞机的四分之一,由操作人员在地面监控。

X-37B集飞机、运载器、航天器等多重功能于一身,既能在大气层内飞行,又能进人太空轨道。其最高速度可达25马赫,是现代作战飞机的6至12倍,且可重复使用(除消耗推进剂外不抛弃任何部件)。不同于传统航天发射,X-37B复飞间隔很短,数天甚至数小时后就可再次起飞,单次任务可在203至926千米的轨道上最多运行270天,每次发射费用仅是航天飞机或一次性火箭的几十分之一。

2010年4月22日,美军进行了X-37B的首次飞行试验,其在270至445千米高度上进行了数次机动变轨。2012年6月中旬,第二架X-37B结束了为期15个月的秘密任务后,顺利返回地面。2012年12月11日,X-37B又进行了第三次试飞,飞行轨迹和状态始终没有对外公布。

X-37B代表了今后数十年内航天运载技术的重要发展方向,并可能成为美国未来争夺制天权的关键平台。在未来空天作战中,X-37B将利用其既能在大气层内飞行,又能进入轨道机动的独特优势,在1至2个小时内快速到达全球任何地点。此外,X-37B不仅可作为常规弹药、动能武器、高能激光武器、微波武器等多种武器的发射平台,对地面目标直接攻击,还可以作为天基作战系统对太空目标实施打击。

与X-37B相比,X-51A“驭波者”的发展更为公开透明。该项目始于上世纪90年代中后期,主要基于之前的HyTech和HySet项目,2005年正式被列入美国空军装备研发计划。X-51A巡航导弹可由B-52轰炸机、战斗机或潜艇发射,导弹全长4.27米,射程960千米。2010年5月,X-51A进行了第一次发射试验,取得部分成功,超燃冲压发动机在5马赫时工作了140秒(原计划170秒);2011年6月的第二次飞行试验以失败告终,助推器将X-51A加速到马赫数5,但超燃冲压发动机未能启动。2012年8月16日的第三次试飞同样失败,一个控制翼故障导致X-51A在飞行了仅仅16秒后就坠入太平洋。2013年5月3日,美国空军宣布X-51A在第四次,也是最后一次测试中一度以5倍以上声速飞行,“任务圆满成功”。

X-51A的最显著技术特征是采用了乘波技术。其弹头扁平、弹体中部设有4片可以偏转的控制翼,进气道在腹部。其设计原理是从一个给定的、有激波系的三维超声速流的解析解或数值解流面中,沿着流线切割出一个尖顶三角外形的锥体,由此得到的乘波飞行器构型在所有前缘都具有附体激波。X-51A采用了吸气式超燃冲压发动机,与传统导弹的火箭发动机相比,其效率更高、航程更远,所携载荷也更重。这种发动机从空中吸收氧气来保持推进,不需要像火箭发动机那样必须同时携带占据非常大发射重量的氧化剂。此外,超燃冲压发动机只有很少的活动部件,即使在非常苛刻的工作环境内可靠性依然很好。

采用乘波体技术的X-51A和常规飞机利用机翼产生升力的原理迥然不同,特别适宜于在大气层边缘的低气压环境下高超声速飞行,一个多小时就可以从西雅图飞到北京。亚轨道高超声速飞行器的飞行轨迹像飞机一样不可预测,可供拦截的窗口也稍纵即逝,现有防空手段几乎无法拦截。

战场革命

按照美军的规划蓝图,全球快速打击系统具备在接到命令后1小时内对全球任意一点目标实施打击的能力,且突防成功率和命中精度极高,将为传统战争模式带来革命性变化。

以往,空中与太空是两个割裂的战场空间,而全球快速打击系统中诸如X-51A、X-37B等所具备的航空与航天双重功能,势将打破空中与太空战场的界线。由于打击指定目标所需时间大大缩短,未来作战中的空袭将变得更加突然,空天远程奔袭将从现有的多种作战手段之一,升级为一场战争中的主要作战手段。同时,来自太空或亚轨道的直接攻击还将使常规打击的威力和精确性大幅提高。在相关领域率先发力的国家在战争中将更具主动权,而后发国家也必然会不遗余力追赶,以避免与强大对手在攻击手段上出现代差。

对于防御方而言,全球快速打击系统将大幅削弱现有从战术到战略各级防空网的拦截效能。目前的雷达预警技术要么主要用于探测大气层内机动目标,要么重点探测飞行轨迹固定的航天器与弹道导弹,但以X-37B和X-51A为代表的新一代全球快速打击系统不仅可以“跨界飞行”,且轨道灵活可变,给予防御系统的反应时间很短。由于突防手段与以往完全不同,预警和拦截武器如果仅仅立足于在现有技术体制上做性能升级,肯定无法满足需求,这就要求防御方研发更具革命性的新一代防空(天)系统与之对抗。这无疑会刺激大国间在高边疆的防御与进攻手段上展开军备竞赛。

全球快速打击系统反映出美国政府在国家安全战略方面的深层次意图。依据美国最新《核态势评估报告》,未来,核武器在美国国家安全中的作用将逐步降低,美国会更加重视“非核威慑”。在此背景下,具有全球快速打击能力的作战系统有可能成为美国在后核武时代的新“撒手锏”,提高美国在核裁军谈判中的策略弹性,保证低核武库存时的国家安全,以及对盟国的安全承诺。此外,2010年2月颁布的《四年防务评估报告》也指出,包括太空在内的“全球公地”将成为美国的战略重点,攸关美国关键利益。X-37B空天飞机的成功发射,进一步巩固了美国在空天技术领域的优势。

应对之策

2011年6月8日,美国空军研究实验室公布有关实施全球快速打击动能、非动能武器研制方案信息征询书,表明美国全球快速打击系统的研发渐由实验验证阶段向工程化阶段转变。

面对美国在未来战争手段上的垄断企图,中俄两国必然不会听之任之。俄军工系统已经在着手研究相关技术方案,并多次强调将以核打击方式回敬任何形式的入侵。其实苏联在太空武器及高超声速飞行器领域并不比美国逊色,冷战时期就曾上马研究过类似X-37B式的空天飞机。近年来,俄罗斯在几乎每届莫斯科航展上都展出过类似X-51式的高超声速巡航导弹,该国的冲压发动机技术积累甚至比美国还要雄厚。此外,国外媒体也曾报道过中国进行高超声速武器研究的相关情况。

以其人之道还治其人之身,应对美军全球快速打击系统所带来的严峻挑战,最好的方法不是投入主要资源发展被动防御武器,毕竟目前美军也没有研发出相应的防御系统;而是针对性的研制类似攻击系统。当大国间在重大武器技术领域达成新的平衡后,战争的风险才会更容易控制。

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