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美国空军X51坠毁不会动摇美军全球快速打击决心

热度202票  浏览3103次 【共0条评论】【我要评论 时间:2012年9月02日 10:31

  原文配图:美国B-52轰炸机挂载高超音速飞行器“乘波者”飞行。该飞机使用洛克达因公司的SJY61冲压式喷气发动机,能加速到大约6马赫。

  8月15日,美国空军发表声明,高超音速飞行器X-51A“乘波者”在8月14日的第三次试飞中失败。当天的试验中,X-51A在1.5万米高空中从一架B-52轰炸机翼下分离,助推火箭顺利点火,但飞行16秒后,飞行器上一个平衡尾翼出现问题,导致其搭载的超音速冲压发动机无法成功点火,飞行器很快失去控制,坠入太平洋。

  美国空军原本希望这次X-51A可以加速到6倍音速,冲上2.1万米的高空,持续飞行300秒,没想到技术要求相对并不高的平衡尾翼出了问题,继去年的第二次试验夭折后,“乘波者”第三次试飞再次失利。

  但是,X-51A试飞的失败并不意味着美军的“全球快速打击计划”会停步,原因在于,快速打击武器未来将成为美军后核武器时代的战略杀手,其地位不可撼动。

  全球快速打击武器正在成为美军新的非核战略威慑手段

  奥巴马上台后,一方面提出建立“无核武器世界”,推动核武器削减,同时加快发展“全球快速打击计划”,力求具备1小时内用常规武器对全球任何目标实施打击的能力。

  因此,全球快速打击武器正在成为美军新的非核战略威慑手段,在美军未来武器装备体系发展中具有举足轻重的地位。它不仅具有战略威慑性,而且具有实战灵活性,使美国有可能在国家安全战略中减少对核武器的依赖。

  美国首次提出“全球快速打击”的概念是在2002年发布的《核态势审议报告》中,报告表示要改变战略力量的构成,增加非核打击力量作为战略核力量的补充,并与之一起构成战略威慑力量。

  而“全球快速打击”的概念、能力的明确与细化是在2008年。当年10月,在美国国家科学院国家研究委员会《美国常规快速全球打击:2008年及以后的问题》报告中,“常规”被定义为非核,“快速”被定义为在发射后1小时内实现打击,而“全球打击”则指“以数米的精度打击世界上任意目标”。

  根据美国国防部制定的全球快速打击武器研发计划,新的武器系统必须具备4种作战能力:一是瞬间打击能力。打击目标主要是转瞬即逝的时间敏感目标和高价值目标,如恐怖组织的会议场所、大规模杀伤性武器发射平台等。因此,快速打击武器必须能够在接到命令后1小时内,对全球任一目标实施打击并予以摧毁。

  二是远程作战能力。快速打击武器要能够从美国本土打击境外任何目标,作战距离约10000~12000千米。

  三是隐身突防能力。各国正在竞相发展空中预警和电子干扰技术,以提高拦截水平,而快速打击武器系统要在数年后才投入使用,因此,该武器在设计阶段就必须充分考虑隐身突防能力,以满足若干年后的战场环境要求。

  四是精确打击能力。快速打击武器将装备威力不大的常规弹头,因此对打击精确度的要求非常高,力求做到“一击中的”,以降低附带损伤,减少外交纠纷。

  美军“全球快速打击计划”是一个庞大的体系

  除了X-51A,美国国防部实际上对全球快速打击武器系统提出了一系列备选方案,“全球快速打击计划”已然是一个庞大的体系。概括起来,主要武器装备包括以下几种:

  第一是高超音速助推-滑翔式导弹。它的设计思想是将火箭助推与无动力高超音速滑翔技术相结合。整个飞行过程是:助推火箭将弹药投送装置助推到100千米以上的高空,然后关机并分离。之后,弹药投送装置在大气层外惯性飞行,在到达目标区域附近时,弹药投送装置下降进入大气层,依靠气动升力作远距离高超音速滑翔机动飞行,在目标上空30千米左右,发射精确制导弹药攻击目标。

  高超音速助推-滑翔式导弹具有与传统洲际弹道导弹完全不同的弹道,可以有效避免战略核导弹携带常规弹头可能招致的“核误判”,高超音速技术飞行器计划的目标是最终研制出“高超音速巡航飞行器”。其代表计划是“猎鹰”计划和“常规打击导弹”计划。

  “猎鹰”计划中的飞行器最大速度超过20马赫,可在两小时内打击16000千米外的目标。它采用GPS/惯性组合导航系统,圆概率偏差为3米。其目的是演示验证能够实施全球到达任务的无动力高超音速滑翔飞行器,最终开发出可重复使用的高超音速巡航飞行器。

  第二是高超音速巡航导弹。其代表就是X-51A“乘波者”。它是一种以超燃冲压发动机为动力、飞行速度超过5马赫、可在大气层内实现高超音速飞行的巡航导弹,通过前沿部署执行全球快速打击任务。

  现役亚声速巡航导弹打击1000千米外的目标需要1个多小时,而高超音速巡航导弹仅需几分钟,在打击导弹发射架、航空母舰等高价值机动目标和时间敏感目标时,具有不可替代的作用。

  此外,高超音速巡航导弹在撞击目标时的巨大动能,还能有效提高对加固目标(包括深埋地下目标)的打击能力。

  第三是X-37B轨道试验飞行器。这是一种可以重复使用、利用自身有效载荷舱部署小型航天器的空间飞行器。2010年4月,美国空军首架X-37B轨道试验飞行器由“宇宙神-5”运载火箭发射入轨,标志着可重复运载技术取得新的突破,也为美国发展全球快速打击能力提供了重要支撑。

  由于X-37B飞行器具备在轨驻留能力,可根据作战指令快速再入大气层或在轨投放武器,对地面时间敏感目标和高价值目标实现快速打击,因此被美国国防部列入可提供“全球快速打击”能力的远期备选方案,目标是在2030年前后具备1小时内精确攻击远程目标的能力。

  第四是“常规三叉戟改装”计划。美国海军于2006年3月公布了“常规三叉戟改装”计划,旨在将美海军现役的“三叉戟”潜射弹道导弹的核弹头改装为常规弹头。改装后的“三叉戟”导弹外形与核洲际导弹基本相同,主要区别是采用了新的常规弹头,提高了末段导航与控制能力。

  经过改装后,“三叉戟”潜射弹道导弹命中精度从90~120米提高到10米以内,射程约7500千米,可以在接到作战命令后1小时内对全球任何地方的目标实施快速打击。美海军规划每艘“俄亥俄”级潜艇携带22枚“三叉戟”核导弹和两枚“三叉戟”常规导弹。

  此外,美军涉及“全球快速打击”的武器还有海军可修正弹道的“潜射全球打击导弹”,以及陆军的具备高超音速滑翔能力的“先进高超音速武器”。

  高超音速飞行器的研发注定不会是一路坦途

  由于高超音速飞行的马赫数范围很宽,要跨越亚音速、音速、超音速3个阶段,才能进入高超音速阶段,所以其面临的技术困难也是前所未有的,注定不会一帆风顺。它的研发必须突破高超音速推进技术、一体化设计技术、高超音速空气动力学和结构材料技术4大关键技术。这些年美军一直在进行着相关试验,可谓屡败屡战。

  2010年4月,美国国防高级研究计划局进行了猎鹰HTV-2首次飞行试验,用“弥诺陶洛斯-4”运载火箭将其送至预定分离点,HTV-2在飞行速度超过20马赫的情况下与火箭上面级分离,但在发射9分钟后,与地面控制站失去联系。试验虽未取得成功,但这次飞行验证了助推火箭与高超音速飞行器分离的技术,为其未来发展奠定了基础。

  2010年5月,X-51A进行首次高超音速飞行,飞行速度达到5马赫,超燃冲压发动机运行约200秒,远远超过2004年11月X-43A高超音速飞行器运行时间12秒的纪录,标志着实用化的超燃冲压发动机首次完成高超音速飞行。

  2011年8月13日凌晨,“猎鹰HTV-2”在加州圣巴巴拉西北部的范登堡空军基地发射升空进行第二次试飞,但“猎鹰HTV-2”在升空大约半小时后便与地面失去联系,试飞再次失败。目前,美国还在继续开展HTV-3的设计工作。

  “常规打击导弹”作为美国空军正在研制的另外一种快速全球打击武器,也是以“猎鹰”计划的“高超音速技术验证机”为基础进行研制的。它也是一种无动力的高超音速滑翔飞行器,可以投送“小直径炸弹”、“联合直接攻击弹药”等。

  目前,“常规打击导弹”的研制已进入第二阶段,将开展载荷投送飞行器的实际设计、研制和飞行试验。美国空军计划2017~2020年在本土部署首个“常规打击导弹”系统。

  近年来,虽然失败了多次,但美国仍然没有放弃高超音速飞行器的研发,因为高风险往往伴随着高收益。高超音速飞行器航程远、速度快,被称为继螺旋桨、喷气推进之后航空史上的第三次技术革命,其关键技术一旦取得更大突破,军事应用将十分广泛。

  比如美国现有作战系统经过高超音速技术改造后,又将发生一次质的飞跃,使得全球精确打击、天对地打击、反卫星作战等成为现实。

  值得注意的是,由于欧洲“赫尔墨斯”计划、俄罗斯高超音速航天器试验都已宣布停止发展,美国在高超音速飞行技术方面处于“一家独大”的地位。而主要由该技术支撑的美国“全球快速打击计划”,更应引起全球范围内的关注和警惕。

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