装备前沿
近日,也门胡塞武装多次发表声明,称其利用“巴勒斯坦-2”型高超音速导弹对以色列多个重要军事目标进行了打击,同时还对驻扎在红海附近的美航空母舰“哈里·杜鲁门”号发动了袭击并成功命中目标,不过此消息一直未得到美国方面的证实。
已成功命中多个目标
在“巴勒斯坦-2”型高超音速导弹对以色列多个重要基础设施的打击中,以色列提前得到预警信息并采取拦截措施,但未取得成功,导弹仍命中包括发电厂在内的多个目标。拥有“铁穹”系统、“大卫投石索”系统、“箭”式系统及部分“萨德”反导系统等多个先进反导系统的以色列,为何会无力招架胡塞武装的导弹袭击?
从胡塞武装发布的官方数据可以看出,“巴勒斯坦-2”型高超音速导弹射程为2150公里,最高速度可达16马赫,分两级使用固体材料配备隐形技术,拥有强力打击能力及高机动性,超越了目前世界上大多数先进的反导系统。
低空、灵活,处在反导系统盲区
相较于传统的洲际弹道导弹最高可达20马赫的速度而言,高超音速导弹并不算快,但是为什么它能突破众多反导系统的拦截呢?
弹道导弹,即在重力作用下飞行的弹道物体,发射后沿抛物线轨迹飞行,进入大气层后采用火箭逐级推进,下落时在重力作用下逐渐加速,导弹的最高时速一般也是末端打击速度。这类导弹时速高、打击能力强,但其发射轨迹固定,一般不具备大幅度变轨能力,在打击地面固定目标时效果显著。
但当被打击对象为航母等移动目标时,指挥人员通过测算弹道导弹飞行轨道,可推算出其降落点,将航母提前驶离打击范围,从而使弹道导弹的命中率大幅降低。并且,由于弹道导弹的飞行高度大多在大气层外,正好处于各类反导系统的探测范围内,也提前增加了被探查到的可能,增大了被拦截的风险。
而高超音速导弹的优势在于其灵活机动的变轨能力,这类导弹的飞行高度较低——一般在大气层附近,飞行过程中通过变换飞行轨迹,使对方无法预测导弹落点,从而大幅提高导弹命中率。而且,这个高度一般都处于反导系统盲区,高超音速导弹被发现的几率也较低。
滑翔导弹与巡航导弹
目前各国使用的高超音速导弹,根据原理大致可分为高超音速滑翔导弹和高超音速巡航导弹。
高超音速滑翔导弹所依据的原理为钱学森弹道,这类导弹的弹头一般设计成“乘波体”结构,也就是说,导弹在飞行过程中以大气层为依托,利用飞行器高速飞行时产生的冲击波在大气层上面“打水漂”,就像乘坐在波面上飞行。导弹在飞行过程中关闭发动机,随气流进行无动力滑翔,节省燃料的同时还使得反导系统更加难以瞄准。目前,各国主要研制的高超音速滑翔导弹有我国的“东风-17”系列导弹、美国AGM-183A导弹、伊朗“法塔赫”导弹等。
使用超燃冲压发动机作为全程动力的是高超音速巡航导弹。这类发动机不需要搭载助燃剂,一般通过火箭或者亚音速战机发射,使其达到4马赫以上的速度,此后,吸入高速气流并与燃料混合后点燃来获得更高的推力,因此这类导弹弹体上有一个明显的进气口,也被称作吸气式高超音速导弹。因为节省了搭载助燃剂的体积,理论上在同等体积或重量下,采用超燃冲压发动机作为动力来源的导弹,可以获得更远的射程和更大的杀伤力。目前这类导弹主要有俄罗斯“锆石”及“匕首”导弹、美国HACM导弹等。
研发仍面临多个难点
高超音速导弹因其机动变轨、隐蔽性强等特点,从被发现到降落打击,留给敌方的时间一般只有60秒左右,因此逐渐成为打击航母的强有力武器。但目前,这类导弹研发方面还存在一些困难。
高超音速导弹最显著的优势——速度,恰恰也是其研发面临巨大挑战的根源之一。当物体以高超音速飞行时,与空气剧烈摩擦会产生大量热量,且热量会随着速度提升而快速增长。对于需要以5马赫以上速度持续飞行上千公里的高超音速导弹而言,由此产生的热量能使弹头温度飙升至上千摄氏度。如此极端高温会引发导弹材料与空气的化学反应,导致材料分解,远远超出传统材料的耐受范围,科研人员必须研发新型耐高温材料。同时,高温还会在弹体周围形成“等离子体鞘套”,严重干扰导弹接收制导信号和航向修正指令,极大影响其命中精度,这也是困扰研发人员的一大难题。
采用超燃冲压发动机作为动力源的高超音速巡航导弹,目前主要的技术瓶颈在于高超音速导弹的点火推进问题。由于这类导弹是在亚音速的基础上点火发射,高速气流经过发动机的时间很短,仅为几毫秒,在此极端条件下,如何确保氧气与燃料在高速气流中充分混合,以及如何实现稳定可靠的点火,是横在研发人员面前的重大挑战,至今尚未得到完全攻克。
高超音速导弹的出现,深刻影响了现代攻防战争的格局,导弹拥有者在军事威慑和作战能力方面都得到显著提升,推动了各国在军事战略、作战理论等多方面进行相应的调整和变革。
(作者单位:中国人民解放军92326部队)