“6马赫”的高超音速导弹，给了印度“鸣枪”的勇气？

9月7日，印度宣称在奥里萨邦巴拉索尔地区的阿卜杜尔·卡拉姆试验场，成功试射高超音速测试演示机（HSTDV）。印度媒体称，HSTDV的成功让印度加入了“高超音速导弹俱乐部”，成为继美国、中国和俄罗斯之后，全球第4个开发和测试这一技术的国家，这将为印度研制6倍音速导弹铺平道路，并且有望在5年内制造第一枚高超音速导弹。

媒体报道的印度HSTDV发射视频

据印媒报道，负责该研究项目的是印度国防研究与发展组织（DRDO），在当地时间7日上午11点03分，HSTDV由“烈火”导弹的助推器搭载升空，之后超燃冲压发动机成功点火，燃烧了20多秒，速度达到6马赫。测试共持续了5分钟，DRDO对HSTDV的所有参数都进行了测试，包括燃烧室压力、进气口结构和控制制导技术等，HSTDV都表现出了成功。

印度此前公布的高超音速飞行器设计方案

印度此前在航展上展示的HSTDV模型

不过大家都知道，印度只要有一点成就，印媒就会铺天盖地的宣传，并冠以“世界最强”的名号。这不HSTDV消息一公布，印度全国上下立即欢欣雀跃，仿佛从此成为导弹技术的一流大国。而且就在9月7日，印军非法越线进入中印边境西段班公湖南岸神炮山地域，并悍然对中方边防部队巡逻人员鸣枪威胁，1975年以来两国边境的平静首次被枪声打断！

那么，印度的高超音速测试演示机（HSTDV）到底是个啥情况？真能给印度“鸣枪”的勇气？今天，我们就来聊一聊高超音速导弹。

一

何为高超音速导弹？

天下武功，唯快不破。作为先进军事技术竞争的战略制高点，飞行速度快、反应时间短、突防能力强的高超音速飞行器日渐风靡，世界强国纷纷加大投入研发。

何为高超音速？通常，高超音速是指飞行速度超过5马赫数，意味着每小时移动6000公里以上。由于高超音速技术的发展将使未来战争的样式产生深刻变化，所以被军事专家称为继螺旋桨、喷气推进器之后航空史上的第三次革命性成果。

名噪一时的猎鹰HTV-2飞行器

严格来讲，高超音速武器并不是一种时髦的武器，洲际弹道导弹的平均速度超过15马赫是没有问题的，其弹头在末端突防时的速度甚至达到30马赫，完全能称的上是“高超音速武器”。但是，这些不能称作高超音速武器，因为正常的弹道导弹都有固定弹道，很容易被跟踪、锁定，甚至被拦截。而高超音速导弹就厉害于此，是一种以高超音速技术为基础、飞行速度超过5马赫的武器，弹道复杂多变，几乎所有的现役导弹防御系统都很难拦截。

“先锋”高超音速导弹规避天基反导预警卫星及“宙斯盾”舰探测的示意图

目前，高超音速导弹的技术路径分为两大类：助推滑翔型高超音速导弹和吸气式高超音速巡航导弹。前者的工作模式类似于弹道导弹，需要火箭助推到一定高度，然后无动力滑翔，技术实现难度相较于后者较低；吸气式高超音速巡航导弹，则依靠超燃冲压发动机在大气层内实现高超音速飞行。

高超音速武器两大经典弹道：钱学森弹道和桑格尔弹道。有兴趣的可以自行搜索了解。

印度这次的HSTDV，就属于吸气式高超音速巡航导弹的前期技术验证。高超声速巡航导弹的飞行过程可分为助推段、巡航段和俯冲段。①助推段，陆基和海基发射采取火箭助推器+超燃冲压发动机组合推进系统，当火箭发动机将其加速至3马赫时自行脱落（空基发射时，载机加速至3马赫时释放），超燃冲压发动机工作，将导弹推进至25km高空；②巡航段，在超燃冲压发动机推动下，采取定高巡航或周期巡航的方式，在大气层内实施高空巡航飞行，并可以实施横向机动；③俯冲段，发动机关机，导弹在重力的作用下对目标实施打击。

高超音速巡航导弹的飞行过程

超声速燃烧冲压式发动机（超燃冲压发动机）是高超音速巡航导弹的“心脏”，是指燃料在超声速气流中进行燃烧的冲压发动机，能放弃携带氧化剂，而从飞行中获取氧气，从而节省重量。在消耗相同质量推进剂的条件下，超燃冲压发动机能够产生4倍于火箭的推力。在发动机工作时，超声速或高超声速气流在进气道扩压到4马赫较低超声速，然后燃料从壁面/或气流中的突出物喷入，在超声速燃烧室中与空气混合并燃烧，而燃烧后的气体最后经扩张型的喷管排出。

超燃冲压发动机是实现高超声速飞行器的首要关键技术，也是21世纪以来世界各国竞相发展的热点领域之一，而印度现在连超燃冲压发动机都还没成型，印媒就宣称5年内制造第一枚高超音速导弹了？

二

对未来战争的影响？

那么，印度苦苦想要的高超音速导弹，厉害之处究竟在哪？会对未来战争产生什么重要影响呢？

01

“快速突防”实现战略威慑

当前战略威慑，主要以核威慑为主，但核威慑能力强而实战化能力不足，使用门槛太高，其破坏也是毁灭性的，难以发挥真正的威慑作用。美国等发达国家发展高超音速武器的主要目的，就是寻求核威慑以外的战略威慑力量，对现行的核威慑进行加强和补充，形成相辅相成的战略威慑体系。战略常规威慑具有使用门槛低、精度高、灵活性强、范围可控等优势，而高超音速导弹作为常规战略威慑的一种，可在极短时间对全球任意地方实施精确打击，对手几乎没有回旋余地，能产生更现实的威慑作用。

美国“快速全球打击” X-51体系

02

“非对称优势”颠覆战争样式

高超声速技术称为“军事领域的第六代技术”，在未来战争中将发挥至关重要的作用。高超音速导弹集速度快、毁伤强、突防高、打击远、机动强等优点于一身，形成了作战体系的高度差、速度差、距离差等非对称优势，将彻底改变未来战争的样式，对传统的兵力部署、作战模式、反导系统、抗击方法、作战保障等都将会产生颠覆性影响。以高超音速武器的预警为例，需要综合使用天基、空基、地基、海基等探测手段，在空间上形成域、簇、节点的分布式系统，依靠“网络化构架”来提升对高超音速武器的预警能力。

不同类型的导弹飞行路径

03

“超越时空”加快作战进程

未来战争中，速度和信息将会成为赢取战场胜利的决定性因素。未来的高超音速导弹将实现从防区外对严密设防的纵深高价值军事目标进行快速远程精确打击，突出速度制胜、毁其要害的优势，压缩观察、定位、决策、行动等杀伤链的反应时间，破除“时空概念”，彻底改变以往“空间决定时间”的观念，以“瞬时超越时空”来加快作战进程。未来战场时间将会由“天、月”计算转变为以“分、秒”计算，战争的突变性、对抗性、激烈程度都将进一步增强。

三

目前技术难点？

虽然高超声速技术发展迅速，但是在实战化部署前还需要攻克许多难题，尤其是以下4类技术将极具挑战性：热管理与材料；飞行控制；动力推进系统；高超声速试验、建模与仿真。

01

热管理与材料

高超音速导弹与大气摩擦时被加热的时间长达几分钟，维持表面及内部部件的温度在温度上限以下将变得非常困难，高温很容易导致表面结构发生弯曲变形，甚至发生烧蚀、侵蚀和氧化。此外，超燃冲压发动机和喷嘴结构的热负荷、高温环境下的传感与通信系统等问题，都是急需攻克的技术难点。

美国X-43A试验机在7马赫速度下的计算流体力学(CFD)模拟图

02

飞行控制

材料烧蚀或高温高速侵蚀引起任何的形状变化，都能改变飞行器的空气动力学特性，但由于缺乏足够试验数据，目前主要是通过构建简化模型研究高超音速导弹的复杂动力学特性。此外，高超音速导弹在飞行时，产生的高温高压条件也将导致空气离解和电离，在飞行器外部形成等离子体鞘，干扰甚至阻断无线电信号的传输，严重影响其导航与控制。

03

动力推进系统

还没完！休息5秒钟，插播一则广告

//

新 品 上 架

//

“未来远轰”系列 T恤/棒球帽 超值包邮

超燃冲压发动机有两大关键技术性难题：一是要求在毫秒内实现氢气与空气之间的瞬间交融混合，实现燃料的喷射、雾化、蒸发、掺混、点火、稳定燃烧；二是要求特殊技术，实现超声速点火与稳定燃烧，这好比超级龙卷风中点燃一根火柴而且还要让它稳定燃烧。此外，发动机工作时具有极高的热负荷，需使用最高性能的耐高温复合材料，但即便如此，高温高压的发动机部件也必须进行高效冷却。

X-51A使用的SJX-61超燃冲压发动机，正在NASA风洞中进行模拟试验。

04

试验、建模与仿真

在模拟试验中准确建立高超声速环境也很困难。若在地面进行测试，建立长时间产生具有飞行代表性高超声速气流（与飞行驻点温度和压力相当）的高超声速风洞是非常困难和昂贵的。但如果没有地面设施和飞行实验数据的支撑，相关计算模型又不足以用于高保真或精确的高超声速飞行器设计。因此，在可预见的未来，地面试验设施和飞行试验设计仍具有举足轻重的地位。

四

各国研发现状？

美国是世界上最早进行高超音速技术研究的国家之一。在2013年，成功试验了波音X-51A“乘波者”超燃冲压发动机高超音速验证机。目前，美国正在发展“高超声速打击武器(HSSW)”、“高超声速吸气式武器概念(HAWC)”、“战术助推滑翔(TBG) ”等高超声速武器项目。但截至目前，美国还没有实战部署高超音速武器。

美国“HAWC”和“TBG"项目

俄罗斯高超声速导弹领先美国进入实战部署，成为世界第一个正式装备高超声速武器的国家。据报道，俄罗斯的助推滑翔型高超声速导弹YU-71“先锋”、高超音速巡航导弹3M-22“锆石”、空射式高超声速导弹KH-47M2“匕首”均取得重大进展，其中，“匕首”于2017年底在俄罗斯南部军区机场进入试验战备值班状态；2018年底，一个米格-31K战机中队携带“匕首”高超音速导弹进入战斗值班。

携带“匕首”高超音速导弹的米格-31战机

近年，日本HVGP高超音速导弹项目、法国V-Max高超声速导弹等多个国家的高超音速武器研发项目相继开展。至于印度，军事专家认为HSTDV飞行器的发展阶段，大致相当于10年前美国X-51A高超音速试验飞行器，但技术水平差很多。X-51A第一次试射时，超燃冲压发动机工作了140秒，但即便如此，距离X-51A首次试飞也已过去10年了，美国的吸气式高超音速巡航导弹还没能研制成功。因此，印媒宣称5年内制造高超音速巡航导弹，实在是太过于乐观了。

日本高速滑翔弹(HVGP)示意图

那么，中国的高超音速导弹呢？

2018年8月，我国第一款乘波体气动布局的高超声速试验飞行器，搭载星空-2火箭试验成功。2019年10月，国庆70周年阅兵式上首次展示已服役的东风-17导弹，能以高超声速及可控的滑翔弹道飞行命中目标。2020年6月，媒体报道称中国研制的最新超燃冲压发动机试验机持续工作600秒，达到了世界领先水平。虽然中国启动高超音速导弹发展计划时间较晚，但却后来居上，走到了最前面，至少已经形成了真正的威慑能力。

最后，DF-17导弹镇场！东风快递，使命必达！

[1] 叶喜发, 张欧亚, 李新其, 等. 高超声速巡航导弹的作战运用及对未来战争的影响[J]. 飞航导弹, 2019, 412(04):47-50.

[2] 廖龙文, 曾鹏, 陈军燕, 等.高超声速飞行器发展困境分析[J].飞航导弹,2019(12):22-27.

[3] 形形色色的高超声速武器(一)：高超声速巡航导弹[J].大众科学,2019(08):26-29.

END

风上风云｜云端故事

望您读后可以顺手点亮" 赞 " 在看 "！