国外高超声速武器攻防发展态势研究*

王冠，尹童，曹颖

（1.中国长峰机电技术研究设计院，北京 100854；2.北京电子工程总体研究所，北京 100854）

0 引言

当前，以美俄为代表的军事强国正在积极发展以高超声速武器为代表的新型常规战略打击力量，基于陆、海、空、天平台，加快推动高超声速飞行器从技术攻关、演示验证到武器实战化进程。预计2035年前后，高超声速滑翔导弹技术、高超声速巡航导弹技术均已发展成熟并实现全面作战部署，届时将成为改变战场规则的新型空天威胁，构成对其他国家的常规战略威慑能力。高超声速武器较传统进攻武器具有明显的技术跨越，具有飞行速度快、突防能力强、轨迹难以预测以及远程精确打击等诸多优点。美国在加紧开展高超声速导弹研发的同时，面对中俄高超导弹威胁，也在积极构建高超声速导弹防御体系。高超声速武器攻防对抗正成为大国军事战略博弈新的制高点，是美国针对大国战略竞争、革新武器装备而采取的重大举措。

高超声速武器作为一种新质装备，将对现有导弹防御体系构成极大威胁。本文介绍了国外高超声速武器发展现状，并结合当前高超声速武器技术发展归纳总结未来攻防作战样式，分析了未来可能对国家安全造成的威胁和挑战。

1 国外高超声速武器技术发展现状

1.1 国外高超声速进攻武器发展概况

高超声速武器是引领新一代攻击体系变革的跨代威胁。整体来看，高超声速飞行器呈现出“两种技术体制、三类发射平台、两大作战任务”的发展布局。

（1）技术体制上，高超声速飞行器主要分为无动力滑翔飞行器和有动力巡航飞行器两大类。

无动力滑翔飞行器主要为助推滑翔导弹。美国的助推滑翔导弹大致分为2类，一类是基于美国陆军“先进高超声速武器”（advanced hypersonic weapon，AHW）技术，开发通用型滑翔飞行器，采用双锥体弹头，技术成熟度更高［1］；另一类是基于“高超声速技术飞行器”（hypersonic technology vehicle 2，HTV-2）技术，弹头采用大升阻比的楔形气动外形。

有动力巡航飞行器包括高超声速巡航导弹和高超声速作战飞机。高超声速巡航导弹，主要包括美空军机载武器化原型“高超声速吸气式武器概念”（hypersonic air-breathing weapon concept，HAWC）、俄罗斯海基型“锆石”高超声速巡航导弹［2］以及印度“布拉莫斯-Ⅱ”。日本、法国也正在开展高超声速巡航导弹的研发工作［3］。高超声速作战飞机通常采用组合循环动力，DARPA（defense advanced research project agency）的“先进全程发动机”项目（advanced full range engine，AFRE）采用涡轮基组合循环发动机（turbine-based combined cycle，TBCC），英国反应发动机公司（reaction engines）“佩刀”发动机（syner‑getic air breathing rocked engine，SABRE）可在火箭和飞机模式下自由切换；在飞机平台方面，计划2030年研制有限重复使用的高超声速飞机，美国洛马和波音公司已相继发布高超声速概念机方案，采用TBCC动力，最大马赫数可达6以上，预期航程2 200～5 500 km，具有察打一体能力。

（2）发射平台上，高超声速飞行器主要包括陆基、潜射/海基、机载3类。

1）美国

美陆军“先进高超声速武器”（AHW），射程6 000～7 800 km［4］，已完成2次飞行试验；“远程高超声速武器”项目（long range hypersonic weapon，LRHW），是车载中远程助推滑翔导弹型号，射程3 000～4 000 km；“作战火力”项目（operation fires），于2020年完成助推系统关键地面试验，进入武器系统集成阶段，预计2022年完成飞行试验。2020年3月，美陆军联合海军成功进行了通用高超声速滑翔体（common hypersonic glide body，C-HGB）飞行试验（图1），射程超过3 200 km，命中精度达0.15 m，验证了C-HGB转化为武器系统的可行性［5］。美空军主导的陆基高超项目“高超声速技术飞行器”（HTV-2）已完成2次飞行试验，其武器化原型“常规打击导弹”（conventional strike missile，CSM）射程可达上万千米，能从本土发射实现全球打击。

图1 美军通用高超声速滑翔体（C-HGB）飞行试验Fig.1 C-HGB flight test

美海军“中程常规快速打击”项目（intermediate range conventional prompt strike，IR-CPS），将研制由佛吉尼亚级核潜艇发射的潜射助推滑翔高超声速导弹，计划2028年具备初始作战能力，马赫数不小于8，射程超过3 660 km。

机载发射平台方面，美空军和DARPA开展“战术助推滑翔弹头”项目（tactical boost glide，TBG）［6］，最大马赫数9～10，射程1 000～2 000 km。美空军AGM-183A（图2）射程约1 000～1 500 km，2020年成功进行5次带飞试验，验证了导弹系统与B-52载机以及地面遥测系统的数据联动能力，于2021年进行的AGM-183A空射快速反应武器（air-launched rapid response weapon，ARRW）原型常规武器2次空射试飞实验失败［7］。美空军高超声速吸气式武器概念项目（HAWC）于2020年9月成功完成了一系列带飞试验。高超声速巡航导弹方面，美空军X-51A高超声速巡航导弹验证机已完成4次飞行试验，正在开展机载武器化原型“高超声速吸气式武器概念”（HAWC）研制，射程925 km，马赫数为6。

图2 AGM-183A概念图（洛马公司发布）Fig.2 AGM-183A concept（released by Lockheed Martin）

2）俄罗斯

俄罗斯“先锋”导弹已于2018年12月26日完成试验，试验射程6 000 km，将在2019年底服役。海基型“锆石”高超声速巡航导弹已完成多次飞行试验，马赫数为9，射程可达1 000 km，主要用于反舰（优先定型）和对陆攻击，将于2021—2022年进入服役［8］。空基平台方面，俄罗斯“匕首”空射高超声速导弹，可由米格-31K（图3）和图-22M3挂载，最大马赫数10，最大射程约2 000 km，用于打击航母、驱逐舰等大型水面目标。

图3 挂载“匕首”导弹的米格-31K战斗机Fig.3 A Mig-31K fighter carrying daggers

3）其他国家

日本在2018年启动了高超声速助推滑翔导弹项目，计划2026年前研发第1代滑翔弹头，2028年前研发升阻比更高的第2代滑翔弹头，最大射程约300～500 km。日本2019年安排了高超声速巡航导弹关键技术研究，计划2023－2025年进行试验。

印度于2019年6月12日完成了“高超声速技术验证飞行器”项目碳氢燃料冲压发动机技术首次飞行试验，目标马赫数为6.5，飞行高度为32.5 km，计划用于“布拉莫斯-Ⅱ”高超声速巡航导弹的研制。

法国开展的第4代空地核巡航导弹ASN4G项目为采用超燃冲压发动机的高超声速巡航导弹，射程估计在1 000 km，预计2035年投入使用。

（3）作战角度上，高超声速飞行器重点承担“全球快速打击”和“区域快速打击”2类作战任务。

“全球快速打击”类武器正逐步扩大适用范畴并降低使用门槛。随着美国防部正式将“常规快速全球打击”（conventional prompt global strike，CPGS）计划更名为“常规快速打击”（conventional prompt strike，CPS），临近空间高超声速武器正逐步弱化“全球打击”使命，扩展潜在的作战应用方向，其根本意图在于拉低使用门槛，使其应用更加趋于多元化、灵活化，为实战的规模部署创造条件。此外，受俄罗斯高超声速助推滑翔弹头（Yu-74）等技术发展的刺激，不排除美发展可携带核战斗部的滑翔弹头可能性。

“区域快速打击”类武器将有望先期形成作战能力。美空军AGM-183A正开展工程研制，预计2021年具备早期作战能力；俄罗斯“匕首”空射高超声速导弹，已率先实现了高超声速打击能力，目前处于试验战斗值班状态；俄罗斯海基型“锆石”高超声速巡航导弹将在最新交付的“轰鸣号”导弹护卫舰列装。此外，美国的“远程高超声速武器”项目（LRHW）、“中程常规快速打击”项目（IR-CPS），均计划在2022－2023财年形成初始作战能力［9］。

1.2 国外高超声速防御技术发展概况

目前，世界范围内尚无能够有效应对高超声速飞行器的现役武器装备。随着高超声速武器的迅猛发展，对高超声速目标的防御问题已引起军事强国的高度重视。

（1）美国

美国相继采取了一系列措施，统筹推动临近空间防御能力建设。2019年初美发布的最新《导弹防御评估》报告，明确将助推滑翔导弹、高超声速巡航导弹等临近空间武器摆在与弹道导弹威胁同等重要的位置［10］。针对临近空间威胁防御的紧迫需求，美国正着力推进临近空间防御主战装备研发，主要包括美国导弹防御局（missile defense agency，MDA）“高超声速防御”专项、以及DARPA的“滑翔破坏者”项目，分别定位于临近空间威胁的区域防御和国土大范围战略防御，涵盖预警探测、指挥控制、防御武器等作战要素（表1）［11］。此外，美国也正加快预警探测等体系配套能力建设，发展能够兼顾对弹道导弹和临近空间目标探测跟踪的天基能力层。

表1 美国高超声速导弹防御项目Table1 U.S.hypersonic missile defense project

对于“高超声速防御”专项（图4），2018年美国导弹防御局积极推动高超声速防御武器系统方案研究，同时授出21份合同，涵盖陆基、空基、天基多类发射平台、助推段和末段2个拦截阶段、改进及新研等各种概念，涉及动能/非动能拦截弹、先进激光武器、电子对抗系统等各类武器装备；2019年，美国导弹防御局针对洛克希德·马丁公司的“标枪空射型滑翔拦截弹”和“女武神高超声速末段防御拦截器”、雷锡恩公司的“SM-HAWK高超声速拦截弹”和“非动能高超声速防御概念”以及波音公司的“针对高超声速武器的超高速拦截器概念（HYVINT）”等5个方案进行深化研究［12］；2020年1月，美国导弹防御局公开发布首个原型设计阶段研发项目——“区域性滑翔段拦截武器系统”（regional glide phase weapon system，RGPWS）项目，旨在构建高超声速滑翔弹头的滑翔段防御能力。2021年6月，美国导弹防御局公布了最新的高超声速武器防御作战构想，计划构建高超声速滑翔段、末段分层拦截防御体系，实现对高价值目标的保护。

图4 诺·格公司发布的高超声速防御概念图Fig.4 Concept image of hypersonic defense released by Northrop Grumman

针对“滑翔破坏者”项目（图5），DARPA于2018年11月发布招标预告文件，用于支撑远距离拦截高超声速目标的能力，进而增强美国临近空间高超声速导弹防御能力。2020年2月，DARPA授予航空喷气-洛克达因公司一份价值1 960万美元的“滑翔破坏者”推进技术研发合同，支持其在高超声速目标防御领域关键技术攻关；2021年，DARPA仅计划投入300万美元继续进行“滑翔破坏者”项目系相关研究［13］。截止到目前，该项目未来如何发展仍存在较大不确定性。

图5 滑翔破坏者概念图Fig.5 Concept image of glide breaker

（2）俄罗斯

俄罗斯在研的С-500防空反导武器系统明确将高超声速巡航导弹、滑翔弹头、高超声速飞机作为作战对象，初步分析其反导分系统集成了反临与反导作战能力。2019年5月，针对美国即将退出《中导条约》，俄罗斯进一步强调“要力争在敌人临近空间高超声速武器列装前形成防御能力”。

2 高超声速武器攻防作战应用设想

外军临近空间高超声速技术已经进入到武器化转化阶段，短期内将形成战术级的武器，战略级武器也在加快研制中。可见，高超声速武器虽暂作为战术用途使用，但其兼具战略威慑和战术打击的双重功能，其主要作战应用设想分为以下3方面。

（1）以常规战为掩护，利用高超声速进攻武器实施突袭，完成解除武装打击

充分依托海外军事基地地理优势，利用前出机载平台及潜射、海基平台，在对手大部队到达相应打击位置之前，实现对对手纵深目标的常规快速远程打击。美国空军在2015年9月发表《美国空军2035年的核心使命，空军未来作战概念》报告中，提出2035年利用高超声速打击武器对敌方一体化防空系统中的反卫星激光武器等实施解除武器式打击的应用场景［14］：由4艘母舰投放200架Ma为0.9的小型无人机，构成不断变换的分布式诱饵和干扰阵列，使对手防御系统探测和火力通道饱和；利用高超声速导弹首先摧毁对手反卫星高能激光武器；无人机搭载的网络化传感器进行时敏目标监视，引导后续发射的高超声速武器摧毁岸舰导弹和攻击艇的驻泊地，为海军介入开辟通道。其作战样式具有空中威胁与临近空间威胁交织、致盲作战与解除武装打击紧密协同、信息优势夺控贯穿始终、多军种联合互为支撑的特点。

（2）利用高超声速武器进行战略突防，增强反介入/区域拒止能力

高超声速武器能够有效应对反介入/区域威胁，实施常规全球快速打击，作为核武器的补充，为美军打造非核“战略”打击手段。以俄罗斯新《军事学说》对国家军事安全威胁的判断和战略指导思想为背景，俄KATEHON智库认为对俄安全力量最大的威胁是美国海军远征舰队（它可将入侵部队运送至俄罗斯边境），由此设想了利用临近空间武器阻止美海军远征舰队跨越大西洋抵近波罗的海的场景［15］：美舰队横渡大西洋前往欧洲过程中，采用潜射、机载临近空间武器对其实施打击（美舰队需7～8天穿越大西洋）；美舰队抵近欧洲时，采用潜射、陆基临近空间武器实施打击；美舰队向波罗的海航行时，采用射程较近的高超声速巡航导弹实施打击。整体作战呈现以临破防增强反介入威慑、不同平台/射程有机搭配的特点。

（3）以高超声速进攻武器作为“开路先锋”发起突袭，常规作战力量后续介入

高超声速武器具有飞行速度快、突防能力强的特点，美军可选择利用空射武器对重要城市发起攻击，也可利用潜射滑翔导弹（4 600～5 000 km）覆盖对手全境任意目标，对要害城市构成双重覆盖。高超声速武器作为美攻击体系的开路先锋，可通过放量打击、纵深穿透，实施战略斩首、解除核武装，瓦解对手体系支点，为常规武器随后跟进打开“通道”。

（4）构建“滑翔段+末端”分层防御体系，侧重终端防御，保护高价值资产

美依托低轨卫星星座HBTSS（hypersonic and ballistic tracking space sensor）和过顶持续红外系统BOA（ballistic missile defense system overhead persis‑tent infrared architecture）对目标实现持续跟踪和预警，并借助指挥控制作战管理与通信系统（com‑mand control，battle management and communications，C2BMC）将战场上传感器数据进行集成，具备指挥控制、数据管理和实时通信的能力。此外，C2BMC能够实现高超声速目标轨迹预估。美低轨卫星星座将跟踪的高超声速目标轨迹数据发送至过顶持续红外系统和指挥控制作战管理与通信系统，“宙斯盾”驱逐舰依托太空卫星实现通信中继，发射“滑翔段拦截弹”（glide phase interceptor，GPI），引导“标准-6”导弹分别拦截处于不同飞行阶段的高超声速滑翔武器，进行远程协同交战，实现对高价值资产的强势保护。

3 美高超声速攻防武器的可能影响

（1）将对现有防御体系具有颠覆性作用

高超声速目标具有高速度、强机动、高精度、远程、强突防等特点，国外现有防御体系在对付高超声速目标方面存在以下难点：一是高超声速飞行器相对传统弹道导弹飞行仰角低，存在等离子体鞘套等复杂光电现象，远距离探测和稳定跟踪难。二是相比弹道导弹，高超声速飞行器可借助临近空间实施突防，进行纵向和横向两维长时间机动飞行，弹道精确预测难。三是当高超声速飞行器在临近空间高速飞行时将面临严重气动光学效应，高热环境下末制导探测难。四是国外现有装备难以对临近空间高超声速目标实施拦截，高精度制导控制与拦截杀伤难度较大［16］。

（2）将构成极其严峻的战略压力与挑战

美国在战略核武器数量和规模投送能力上，保持对俄的能力均势，对其他国家具有压倒性优势。不仅如此，美还积极谋求核威慑背景下，确保在常规战争中的攻防绝对领先优势。由于当前防御体系尚难以有效应对临近空间高超声速武器，未来其必将成为美新一代攻击体系的核心装备，有望改变战争规则。整体上看，美国高超声速武器的研发背景、未来部署与作战应用等，均将中、俄等国作为主要假想敌。美加快临近空间高超声速武器研发，在缺乏有效防御及对抗手段的情况下，整个临近空间将处于不设防的状态，进而使得对手空天安全面临新的威胁与挑战。

（3）可能制衡高超声速进攻武器

通过构建海基滑翔段拦截+末段拦截的高超声速分层防御体系，针对高超声速导弹飞行最后阶段实施拦截，抵消对手高超声速武器的机动突防能力。计划由“宙斯盾”舰搭载的两型装备一旦完成研制并投入部署，可填补高超防御的能力空白，同时具备反洲际、防空反导能力。届时，将有效防御对手高超声速进攻武器滑翔段和末段打击，牵制对手高超声速进攻武器进攻态势。

（4）将使周边安全环境急剧恶化

美国退出《中导条约》后，正加快推进陆基战术高超声速武器相关项目的研发，谋求依靠其盟国或海外基地部署陆基临近空间武器，实施围堵。结合其临近空间防御力量构建形成的攻防结合优势，将削弱对手对周边的军事威慑能力，形成更加急迫、严峻的安全挑战。

4 结束语

高超声速技术已成为大国竞争博弈焦点，各国持续发展高超声速导弹武器，不断增强高超防御能力，使国际安全形势面临更加严峻的挑战。未来5年内，美俄多型高超声速导弹将实现部署，甚至大规模交付，可能进一步引发军备竞赛，导致大国战略竞争态势愈加恶化。未来希望持续关注美俄等国高超声速导弹发展动态，借鉴相关经验做法，做好应对新型威胁的准备。