无法阻挡的国之重器：高超音速武器

天下武功，唯快不破，高超声速技术在未来的军事、政治和经济中无疑将发挥重要的战略作用。

近20年来，世界航空航天大国纷纷以高超声速天地往返系统、高超声速导弹和高超声速飞机为目标，开展了一系列的研究，形成了热潮，成为各国抢占空中和空间战略优势的利器。

源起纳粹“奇迹武器”（Wunderwaffe）

纳粹的K5列车炮

高超音速飞行器的飞行速度是高于5倍音速，即5马赫（MH），或超过6000千米/小时。远程弹道导弹包括洲际弹道导弹单论速度的话也可以成为是高超音速武器，但现阶段各国研发的高超音速武器最大的特点是部署的灵活性，并且能够改变其飞行路径。

几乎所有现代军事武器都可以在已经尘埃落定70年的第二次世界大战中找到其始祖，高超声速武器也不例外——高超声速滑翔概念的最初源头甚至还要更早一些。

在第二次次世界大战期间，纳粹德国在佩内明德测试新型大炮，这其中就包括一系列大口径远程列车炮，比如K5系列。

当时德国对用次口径炮弹提高射程很感兴趣，于是就用列车炮进行试验，结果有了意外的发现。当从海拔较高的地点发射这种长杆炮弹时，一样的炮弹和装药，它的射程会比在低海拔地点发射远得多。在排除高海拔地区空气稀薄、阻力小等因素影响后，发现射程仍要远出不少。

于是，德国科学家们大胆推测，长杆炮弹在飞行中段具备一定的“迎角”即炮弹几何中心线和炮弹飞行方向的角度，使其在高速飞行时具备较高的升阻比，因此在特定密度的大气中可以滑翔很远的距离。

Eugen_Snger

这个原理激发了火箭专家桑格尔（Snger）的灵感，他在1940年为了满足希特勒“跨过大西洋轰炸美国”的设想，设计了一种惊世骇俗的先进飞行器。这就是“银鸟”空天轰炸机（Silbervogel）。

这架轰炸机采用火箭发射升空，在达到极高的速度后，以特定角度撞向大气层，在大气层中滑翔，就像巨炮所发射的那些炮弹一样。这就有如在大气上冲浪，如果速度、角度合适，那么飞机会被几次反弹抛出大气层，然后再重新落入大气层。在飞到美国上空后就投掷炸弹轰炸目标，然后继续飞行，着陆在日本控制的太平洋岛屿上。

银鸟轰炸机

1948年，有一个人在研究了缴获的德国技术资料后，提出了一个新设想。他就是当时还是美国陆军上校的钱学森。他的方案与桑格尔不同，认为只要有足够先进的热防护技术，就能让飞行器在特定的高度层以高超音速持续滑翔飞行。

除了热防护，这种飞行方式也需要飞行器具有更好的高速升阻比特性。他所提出的弹道，被人们称为“钱学森弹道”（也叫“助推-滑翔”弹道），按照他的理论计算，采用这种方式可以将弹道导弹的射程提高一倍。高超音速飞行器将成为常规战略武器。

凯尔迪什轰炸机

战后，桑格尔为法国政府工作，在此期间，苏联对他的“银鸟”轰炸机非常感兴趣，甚至计划绑架桑格尔已得到这项技术。不过这项计划失败了，1946年，苏联科学家凯尔迪什（Mstislav Keldysh）成立了一个新的设计局来研究银鸟轰炸机。

于是，由冲压发动机而不是火箭提供动力的空天轰炸机宣告研制成功，它被称为“凯尔迪什轰炸机”（Keldysh bomber）。虽然这种空天轰炸机并未投入生产，但它是20世纪60年代的很多巡航导弹设计理念的基础，尽管这些巡航导弹也最终未能面世。

高超音速飞行的实现

Bumper5

实现真正意义上的高超音速飞行即飞行速度高于5马赫（MH）的是美国的Bumper5二级火箭。这枚火箭于1949年2月24日在白沙导弹靶场发射升空，达到海拔399公里高度，速度达到6.7马赫。

1961年4月，进入太空的第一人尤里·加加林成为世界上第一个以高超音速飞行的人类。不久之后，在1961年5月，艾伦·谢泼德成为第一个实现高超音速飞行的美国人，也是第二个实现高超音速飞行的人类，当时他的太空舱在大西洋上空的亚轨道飞行结束时以5马赫以上的速度重新进入大气层。

北美X-15

1961年10月，美国试飞“北美X-15”飞机，最高速度高达每小时7274公里，接近7马赫，X-15也成为第一架高超音速飞机。

什么是高超音速武器？

目前高超音速武器主要分为两种：高超音速巡航导弹（HCM）和高超音速滑翔机（HGV）。

高超音速巡航导弹由超音速燃烧冲压发动机(Scramjet)提供动力，而高超音速滑翔机大多采用技术上可行的火箭助推获得速度完成进入太空，达到最高点后下降进入大气层，进入大气层后通过气动升力效果在靠近大气层的边缘进行滑翔，最终抵达目标上空。

高超音速武器恐怖在哪？

高超音速武器的飞行速度设计指标都在5马赫以上，因此能在很短的时间内抵达地球上的任何一点，迅速打击数千或上万公里外的各类军事目标。

同时这类武器可在瞬间跨越遥远的距离，使对方拦截兵器没有足够的反应时间和实施拦截的飞行速度，有利于突破对方防空火力拦截，达到出其不意的攻击效果。

另外高超声速武器不但拥有精度，而且借助高速飞行获取巨大动能，通过直接碰撞杀伤目标，其产生的巨大破坏力适合打击加固和深埋目标。

即使是高超音速武器研发的先驱-美国，也没有有效防御高超音速武器的方法，因为高超音速武器具有极大的机动性，而目前的防御系统都只能拦截导弹，因为导弹有着可预测的弹道。

高超音速武器的破坏力也让它足以成为改变未来军事世界游戏规则的国之利器，因为高超音速导弹可以荷载核武器，这意味着掌握了这项技术的国家将拥有可以轻松绕过防御系统的核武系统。即使高超音速导弹没有有效载荷，其撞击时释放的动能也会使高超音速武器极具破坏性。

高超音速武器的发展历程

由于该技术的高度机密性，目前关于高超音速武器的许多细节还有些模糊，但可以确定的是，中国、俄罗斯和美国在开发高超音速武器方面领先于其他国家，印度和澳大利亚也正在开发高超音速技术的军事用途，日本和一些欧洲国家正在研究这种技术的民用应用，例如太空运载火箭或民用飞机，但民用应用也可以用于军事目的。

X-20 Dyna-Soar

美国毫无疑问是此项技术的先驱者，早在1957年，美国就启动X-20 Dyna-Soar （“动力翱翔者”）航天飞机的研发，可用于多种军事任务，包括高空侦察，轰炸，太空救援，卫星维护，破坏敌方卫星等，其设计速度上限超22马赫，不过1963年该计划变告终结。X-20是虽然并未最终实现，但其超前的概念却成为后来航天飞机的“先行者”。

X-43A

由B-52发射的X-43是第一种以超燃冲压发动机维持高超音速的飞行器，2004年11月，美国NASA的X-43A Hyper-X实验载具以液氢燃料达到惊人的9.6马赫。

X-51

2006年，X-43被X-51“乘波者”取代，X-51在2010年首次试射就维持了200秒的超燃冲压飞行，极速达到5马赫。X-51A已被美军列入了“一小时打遍全球”的武器库当中。

FALCON项目

X-43和X-51都是美国的“X-plane”计划的一部分，该计划旨在测试和评估新技术和新的空气动力学概念。而美国还有一项庞大的计划在专注于高超音速技术的研究，那就是美国国防部高级研究计划局（DARPA)的“猎鹰”（FALCON，“从美国大陆投送和部署兵力”的英语缩写）项目。

HCV

该计划的一部分旨在开发一种可重复使用的快速打击高超音速武器系统（HWS），现在重新命名为Hypersonic Cruise Vehicle（HCV）。

X-41

猎鹰计划的主要研究成果包括X-41通用航空飞行器（CAV），这是一种用于高超音速洲际弹道导弹和巡航导弹以及民用RLV和ELV的通用高空作业平台。

HTV-1

Hypersonic Technology Vehicle 1（HTV-1），最初计划于2007年9月进行飞行测试，现已取消。

HTV-2

Hypersonic Technology Vehicle 2（HTV-2），于2010年4月22日首次试飞，但在助推器分离后很快失去联系。

HTV-3X

HTV-3X：黑燕超音速侦察机（Blackswift），现已取消。

由于美国军费削减等原因，目前整个HTV系列可能只剩下HTV-2在继续推进。根据预想，HTV-2可携带5吨重的物资，以超过音速20倍的速度在1小时内可抵达全球的任何地点。作为目前世界上飞得最快的战机，这种黑色的楔型战机在2小时内可以飞行近1.7万公里，相当于地球周长的一半，无论是速度上还是飞行距离上，都将超越现在的洲际导弹。不过HTV-2的两次试飞都以失败告终。

猎鹰计划的远期目标是研制用于全球快速打击的可复用高超音速巡航飞行器(HCV)，携带CAV进行打击。

AHW

2011年11月18日，美国陆军空间与导弹防御司令部成功测试一种先进高超音速武器（Advanced Hypersonic Weapon；AHW），该武器是美国军方即时全球打击系统（Prompt Global Strike ）(PGS)的重要一环。

该AHW测试飞行期间内切大气（地球大气层内，在低于100公里高度）非弹道。这是一个至关重要的设计特征，因为沿着一个低于正常的ICBM的低落和平坦的轨迹可以防止其他核武器国家将AHW误判为核尖端导弹。

第二次AHW试飞发生于2014年8月从科迪亚克岛发射复合的阿拉斯加。由于运载火箭的异常，任务在起飞后不久被终止。

今年8月，美国空军全寿命周期管理中心授予洛马公司“快速响应武器”（ARRW）项目高超声速导弹研制合同，并正式赋予该导弹编号AGM-183A。合同金额为7.8亿美元，合同周期截止到2023年。在“战术助推滑翔”（TBG）项目成果基础上，ARRW项目正在研制一型空射型高超声速助推滑翔导弹，该项目计划在2021年形成早期作战能力。

与此同时，美国空军还在同步开展“高超声速常规打击武器”（HCSW）项目，并在2018年4月授予了洛马公司总额9.28亿美元的研制合同。HCSW项目旨在研制一型固体火箭助推、GPS制导的高超声速导弹，计划在2022财年配装现役作战飞机形成早期作战能力。

2017年10月，美国海军进行了CPS FE-1实验，该试验使用三叉戟D-5的发射架发射了一种名为“海龙”的高超音速武器，CPS FE-1是典型的高抛弹道，助推滑翔方式。

“先锋”（Avangard）高超音速导弹模拟图

俄罗斯同样是高超音速武器的领跑者，至少在时间上是。10月18日，俄罗斯总统弗拉基米尔·普京表示，俄罗斯将在“未来几个月”部署高超音速武器。

这种高超音速武器就是大名鼎鼎的“先锋”（Avangard）高超音速助推滑翔导弹。作为先进的“撒手锏”武器，其速度高达20多马赫，并且在未来几年内其他国家也不太可能研发出这样的武器。

Kinzhal

事实上，俄罗斯此前已经研发了一款名为“匕首”（Kinzhal）的高超音速导弹，并装备俄军部队使用。据报道其射程超过2,000公里，速度可达10马赫，并且能够在飞行的每个阶段执行规避动作。这款武器被认为是打击航母战斗群的重要手段，而航母战斗群是美国在全球范围内投放军事力量的支柱。

3M22锆石（Zircon）

2012年，俄罗斯开始测试3M22锆石（Zircon）高超音速反舰导弹，该弹主要采取高空弹道，最大射程高达400公里。在2017年4月的测试中，该弹实现了8马赫的惊人速度。

俄罗斯媒体报道称，“锆石”导弹的潜射型号，将配装到俄罗斯正在研制的第五代核潜艇“哈斯基”级上；其舰载版本，将于2020年前后，配备到“彼得大帝”号核动力巡洋舰上。

我国在高超音速武器方面的研究相对较晚，但进步的速度却是十分惊人。随着我国14年开始的高超音速试验变得日趋频繁，美国也开始关注中国的高超音速武器，并开始加大在高超音速武器进行试验和投入。

近期我国华北地区的异常光芒据称或是高超音速武器试验所致

根据美国媒体报道，美国五角大楼的数据统计显示，我国此前已经进行了8次相关的高超音速试验。目前世界上进行高超音速武器飞行试验最多的国家可能就是中国，最成功的也是中国。

中国最受关注的高超音速武器是“东风-征服”（DF-ZF），美国先前称之为WU-14，这是一种高超音速导弹运载工具，速度可达5-10马赫。

东风征服

美国情报部门对DF-ZF进行过评估，认为它是能够携带核武器的飞行器，其机动性和速度使这款武器可以突破美国导弹防御系统。军事专家称，中国也可以使用DF-ZF进行常规武器全球快速打击。

中国的“凌云”高超声速飞行器同样令人瞩目，它采用了弹头进气布局，据推测应该是采用的超燃冲压发动机。

最近引起国内外关注的中国高超音速飞行器是“星空2号”，据报道，该飞行器在测试中进行了“大角度转弯动作”并实现了6马赫的飞行速度。

布拉莫斯-2模型

不容忽视的高超音速武器还有印度的布拉莫斯-2超音速巡航导弹，该弹由印度与俄罗斯联合研发，射程290公里，能携带重达300公斤的常规弹头以2.8倍音速飞行，2010年9月5日试射成功。该型号导弹飞行高度很低，可躲避雷达和反导弹系统跟踪，被认为是用来对目标进行精确打击的有效工具。

尽管2.8马赫的速度并不能被称为高超音速武器，但是其设计速度可达7马赫，这将使得它成为不可小觑的力量。

真的无法抵挡吗？

美国导弹防御局正在提议开发一种能够在全球范围内跟踪高超声速武器的天基微型传感器系统，这将是防御高超音速武器的第一步，不过显然还有着很长的路要走。

还有一种武器理论上可以对抗高超音速武器，那就是定向能武器。定向能武器能在大气或真空中以很小的立体角（半锥角10-5～10-7弧度）传输能量，其传输速度等于光速（激光束）或接近光速（高能粒子束）。所以，它能在瞬间打中远至几千千米外快速运动的目标。

不过目前定向能武器大多仍处于试验阶段，所以至少目前，高超音速武器仍称得上所向披靡的杀手锏级武器。