美国“超高速射弹”发展情况分析

贾晨阳

2016年2月，美国国防部长卡特表示国防部战略能力办公室正在发展“改变游戏规则”的新技术能力，其中“超高速射弹”（Hyper Velocity Projectile，HVP）尤为引人注意。HVP项目旨在研发一种可用于电磁导轨炮、海军舰炮和陆军榴弹炮的超高速射弹，可有效防御巡航导弹及弹道导弹，并能够为美国海军水面作战提供火力支援。HVP是美国落实第三次“抵消战略”的重要举措，一旦研发成功，将对美国防空反导能力产生重要影响。

“超高速射弹”基本情况

HVP是美国海军研发的下一代、通用化、低风阻、多任务制导弹药，可用于巡航导弹防御、弹道导弹防御、反水面战以及海军未来其他任务。

发展历程 HVP项目最初是美国海军为未来电磁导轨炮研发的一种高性能舰炮弹药。2005年，美国海军研究署启动了“电磁导轨炮创新性海军样机”项目，计划发展一种可低成本、快速、远程精确打击敌方目标的颠覆性武器。2012年，该项目完成第一阶段主要任务，开发了33兆焦动能的电磁导轨炮实验室样炮。随后，海军研究署启动该项目第二阶段任务，研发HVP是这一阶段的重点工作之一。2013年，海军研究署选定BAE系统公司作为HVP的主承包商，授予其3360万美元的开发和验证合同。2015年，完成了HVP关键部件设计、炮弹飞行模拟、毁伤效能评估、弹载电子器件开发等工作。根据美国海军提交国会的预算申请，海军计划从2017年开始为HVP项目单独拨款（2017年前，HVP与电磁导轨炮项目“打包”研发），并于2017年完成HVP试射。2016年2月，美国防部战略能力办公室在预算申请中新设立了“超高速火炮武器系统”（Hypervelocity Gun Weapon System，缩写为HGWS）项目，旨在集成海军电磁导轨炮和HVP的技术成果，并将HVP技术移植到传统火炮上，以提升现役海军和陆军火炮防空反导、反舰、对陆打击、火力压制等多任务能力。根据美国防部战略能力办公室预算，2016和2017年共为HGWS项目安排经费约5.15亿美元，其中涉及HVP的主要工作包括：优化陆军火炮用HVP发射药、部件和通信系统，并开展试射；测试HVP动能战斗部的毁伤威力；开展闭环火控条件下HVP对抗模拟目标的实弹测试等。

外部结构及性能指标 HVP尾部有4片弹翼，其中2片为固定弹翼，2片活动弹翼用于控制炮弹飞行。HVP采用次口径通用化弹体，通过配置直径不同的4片铝制弹托（未来可能采用更轻的碳纤维复合材料），可由不同口径的火炮发射，包括电磁导轨炮、海军127毫米MK45型舰炮、155毫米“先进舰炮系统”以及陆军155毫米榴弹炮。由电磁导轨炮发射时，除配备专用弹托外，还需在炮弹底部增加电枢。

HVP采用GPS+闭环火控指令制导，有动能和高爆两种战斗部，可攻击水面目标、地面目标以及空中目标。动能战斗部装药不超过0.1千克，采用触发引信，撞击目标后，战斗部在目标内部爆炸形成破片，杀伤目标，可用于防空反导；高爆战斗部装有约0.9千克高爆炸药，采用近炸引信，炮弹在空中爆炸形成破片，杀伤目标，可用于打击水面和地面目标。

HVP主要战术技术性能

项目 性能参数

发射装置 海军MK45型舰炮

海军先进火炮系统

陆军155毫米自行火炮

电磁导轨炮

长度 660.4毫米（包含投射装置）

609.6毫米（弹丸）

重量 18.16千克（包含投射装置）

12.71千克（弹丸）

有效载荷 6.81千克

射程 大于93千米（从MK45 mod 4型系统中发射）

大于74千米（从MK45 mod 2型系统中发射）

大于130千米（从先进火炮系统中发射）

大于80千米（从155毫米自行火炮中发射）

大于185千米（从电磁导轨炮中发射）

炮口初速 马赫数3（由127毫米榴弹炮系统发射）

马赫数7（由电磁导轨炮系统发射）

杀伤方式 高爆杀伤（从所有发射系统中发射）

动能杀伤（从电磁导轨炮中发射）

最大射速 20发/分（从MK45 mod 2型系统中发射）

10发/分（从先进火炮系统中发射）

6发/分（从155毫米自行火炮中发射）

10发/分（从电磁导轨炮中发射）

主要特点 一是具有较高的飞行速度。由电磁导轨炮发射的HVP飞行速度可达到马赫数7。从127毫米榴弹炮发射的HVP速度可达到马赫数3，是传统炮弹速度的2倍，这一速度足以对抗部分反舰巡航导弹和无人机。二是具有较高的效费比。HVP没有火箭发动机，成本相对较低，单价只需要约2.5万美元。相比之下，目前美国海军装备的“渐进式海麻雀”防空导弹和“标准”-3 Block 1导弹成本分别为150万美元和1400万美元。在应对敌方较廉价的巡航导弹和弹道导弹时，HVP具有较高的效费比。三是通用性强。HVP最初是为电磁导轨炮专门研制的，经过改进，目前已可由海军127毫米舰炮和陆军155毫米榴弹炮发射。HVP一旦研制完成，就可集成到巡洋舰、驱逐舰和陆军大口径火炮等现役武器系统上。

关键技术 HVP发射时需要承受的过载高达20000～30000倍的重力加速度，这需要配备坚固耐用的抗高过载电子器件、高性能材料以及战斗部。HVP将解决抗高过载微型制导电子器件、控制致动系统、卫星GPS接收机、紧凑型引信、高密度电子组件、先进含能材料、轻质高强度复合材料以及热阻—热调节材料等关键技术。当前，美国海军和工业界正在为HVP联合研发抗高过载微型制导系统和电子器件。

“超高速射弹”带来的影响

提高美海军舰艇的作战优势。HVP将会为美海军水面作战带来诸多优势，如通过亚口径弹药的设计来实现极高的精度，从而避免使用火箭发动机来增加弹药的射程；发射更小型化、更精确的弹药可以减轻附带毁伤的程度，并可在更大程度上提高弹药库的装弹量，同时增强舰上的安全性；避免使用火箭发动机，从而减低弹药的总成本。

降低美海军舰艇的防御成本。美国通过研发HVP进行弹道导弹和巡航导弹防御作战，将极大地降低舰艇防御成本，增强舰艇自卫能力。美国防部长卡特表示，发展HVP而不是采用更昂贵的拦截器，将能够以每发低得多的成本挫败正在到来的导弹群袭击，从而对攻击者施加更高的成本代价。

抵消对手导弹不对称作战优势。从美国积极研发HVP的有关情况来看，这是美国针对对手量身定制的“改变游戏规则”的先进技术，目的就是抵消对手导弹作战的规模优势。美国将通过发展大量低成本防御武器，给对手导弹作战构成重大威胁与成本压力，从而彻底改变战争中的攻防平衡。

几点启示

美军将HVP视为应对“反介入/区域拒止”能力定制的“改变战争规则”的颠覆性武器之一。美国国会研究署在名为《海军激光器、导轨炮和HVP：背景及国会需考虑的问题》的研究报告中也指出，固态激光器、电磁导轨炮和HVP这3种新概念武器中的任何一种技术研发成功并实现部署，都可能成为水面舰防御的“战争规则改变者”；如果其中2种或3种武器研发成功并实现部署，其结果不仅将改变战争规则，甚至会带来一场新革命。值得我们高度关注。

“改变游戏规则”的先进技术将对未来作战产生重大影响。为保持对对手的技术优势，美国成立了战略能力办公室并专职研发各项“改变游戏规则”的先进技术，从而使美国具备对抗高端对手的能力。与创造全新能力的技术驱动型机构不同，战略能力办公室将通过对现有能力进行重新使用、与其他国防部资产进行集成、吸纳新的商业技术等多种手段重新定义现有能力。目前，战略能力办公室开展的工作除了HVP，还包括“先进导航”“集群自主平台”“武器库飞机”等多项先进技术项目。美国通过战略能力办公室加速推进技术研发，实现技术突袭，形成对手难以跟随或对抗的“改变游戏规则”的军事能力，从而为美军提供不对称的竞争优势。

积极利用现有能力和即将成熟的技术发展颠覆性装备。美国第三次“抵消战略”的核心思想是实现技术的创新发展和应用，构建新的绝对军事优势。在HVP的发展过程中，美军创新性地将即将成熟的HVP与传统火炮相结合，实现武器装备作战能力的跨越式提升。美军创新装备发展思路，将现有能力（成熟的平台、武器、系统和技术）与即将成熟的技术、商用系统、作战概念相互融合，快速形成具备全新作战能力的武器装备。

低成本高效率饱和攻击将重新焕发生机，“以量取胜”可能重新成为武器装备发展的重要思路。随着导弹技术的扩散，美国认为其高端对手可能拥有与美国在射程、精度和隐身性能上相匹敌的导弹，从而使攻防形势趋于平衡，这样就使得数量和成本成为未来作战的一项关键因素。这种动向将导致美国在发展新兴技术能力的同时，重新重视武器装备低成本和规模优势带来的好处。基于此，美国启动了HVP、“无人机蜂群作战”等多项先进技术研发。

责任编辑：彭振忠