形形色色的高超声速武器(三):高超声速反舰导弹

2019-07-18 11:32来源:科普中国-军事科技前沿

  出品:科普中国

  作者:岳江锋

  策划:宋雅娟

  监制:光明网科普事业部

  从各国反舰导弹研制的历程可以看出,速度一直是各国追求的制高点。但是受技术水平的限制,目前仅有美国、俄罗斯、日本等少数国家和地区发展了超声速反舰导弹。近年来,随着高超声速飞行器技术的发展,有些国家已经明确了相应的高超声速反舰导弹发展计划,并取得了较大进展和突破。

  美国开展了较多高超声速反舰导弹探索

  美国在高超声速反舰导弹方面曾开展了一系列计划。早在1996年,美军便开始研制舰载临近空间反舰导弹“快鹰”(FastHawk),计划使用Mk41垂直发射系统进行发射。该型导弹设计射程最大为1260千米,最小为92~111千米;导弹动力系统采用串联式固体火箭助推器和冲压发动机;滑翔段飞行速度为马赫数4.0,下压段飞行速度为马赫数3.6,滑翔飞行高度约为24.36千米。该型导弹在研制后期,由于种种原因,美国于1998年取消了该型导弹的研制计划。

  1997年,美国海军提出了HISSM计划,该计划设计的导弹巡航飞行速度为马赫数6~8,射程约为1100千米。另一项针对高超声速反舰导弹的发展计划就是美国海军2002年启动的Hyfly(高超声速飞行器)计划。该计划设计的导弹气动布局方式为轴对称式布局,动力系统为双燃烧室超燃冲压发动机(DCR),飞行速度大于马赫数6,发射平台可为水面舰艇、飞机或潜艇。但在2007-2010年开展的最后3次试验中,由于燃油控制系统和发动机出现故障,导致连续失败,计划也一度搁浅。

形形色色的高超声速武器(三):高超声速反舰导弹

  Hyfly导弹(图片来自网络)

  不可否认,高超声速反舰导弹优缺点都很突出。它的优点是制导精度高、突防能力强、破坏威力大等。但高速度这把“双刃剑”使其一问世便“先天不足”:首先是其体积和质量大,携载不便,红外、雷达特征明显,被对方侦察系统发现的距离较远;另外,它的制导系统反应时间短,易受对方软对抗措施影响;还有,高超声速反舰导弹的成本高,主要是源于其材料的特殊性和巨大的燃料消耗。为了尽量做到扬长避短,克服缺点,导致超高声速反舰导弹的研制难度很大。

  俄罗斯“锆石”高超声速反舰导弹

  俄罗斯3M22“锆石”高超声速反舰导弹实际上属于高超声速巡航导弹的一种,其研制单位是俄罗斯机械制造科研生产联合体( NPOM),并分别于2016年和2017年完成陆基和海基试射。根据相关报道,该反舰导弹速度高达5-10马赫,能击中距离300到500千米之外的目标。现阶段其推进系统是固体燃料火箭和亚燃冲压发动机,与之匹配的超燃冲压发动机也在研发当中。“锆石”导弹坚固、弹头强大、飞行速度快,爆炸能量可将大型战舰击沉至海底。

形形色色的高超声速武器(三):高超声速反舰导弹

  “锆石”高超声速反舰导弹样机(图片来自网络)

  “锆石”很有可能是俄罗斯第一种实现部署的高超声速吸气式武器系统。据俄罗斯卫星通讯社2019年1月22日报道,俄罗斯国防部将接装经过轻量化改造的“锆石”高超声速导弹,导弹首先将用于武装“红带蛛”和“暴徒-M”级小型导弹舰,然后将于2022年前在“彼得大帝”号导弹巡洋舰上完成部署。此外,“纳希莫夫海军上将”号导弹巡洋舰也将装备“锆石”高超声速反舰导弹,后续还会有潜射型和空射型,以满足立体式攻击的需要。

  有消息称,未来“锆石”最大射程将达到1000千米。通过有效的伪装对抗敌方侦察,俄军的巡洋舰可以给予美军航母致命一击。此时完全可以从敌方舰载航空兵巡逻区之外发射“锆石”,一次齐射20枚“锆石”对航母突击群而言将是灭顶之灾。重创一艘航母的概率将高达0.8-0.85,并可同时消灭2-3艘护卫舰艇。这样的话,将击溃美军航母突击群。

  日本护岛反舰用的“超声速滑翔弹”

  日本是一个海岛国家,极为重视海上安全。反舰导弹一直是日本武器装备发展的重点。日本未来反舰导弹两条路线同时投资:一是隐身远程巡航导弹,可看作是美国LRASM-A导弹的日本改版;二是高超声速助推滑翔武器,即“高速滑空弹”(后又改名为“超声速滑翔弹”)。2018年9月,媒体首次曝光了这种新型反舰导弹。

  据称,日本防卫省为了强化冲绳县尖阁诸岛(即中国的钓鱼岛及其附属岛屿)等离岛防御,正在研发“岛屿防御用高速滑翔弹”。这是一种可从超高空发射的导弹上分离的弹头,并以超声速击中地面目标的进攻型武器,防卫省将其视为陆上自卫队夺岛战力之一。防卫省将开发工作比原计划提前了7年,设想在2026财年实用化。实际上,日本正试图通过研发这种新型反舰导弹,开发高超声速滑翔技术,跻身到全球高超声速武器竞赛的俱乐部。

  从目前的试验看,日本的超声速滑翔弹利用火箭发动机助推,并没有推送到大气层外,而是在大气层内几十千米的高度上释放弹头,落地速度大概能达到2-3马赫。其研发初衷是用于离岛防御,我国钓鱼岛距离日本冲绳距离大致在500千米左右,因此其射程大概也会控制在500千米以上。

  但专家认为,日本研制速度5马赫以上的高超声速武器并没有技术上的障碍。日本有着丰富的固体火箭发动机研制经验,对高超声速空气动力学和飞行器也有了相当积累。从技术上看,日本完全有能力研制更大型、速度更快、射程更远的助推滑翔型高超声速导弹,对周边国家构成威胁。

  其实,日本很早就有高超声速飞行器成功试飞的先例。1996年,日本利用J-1运载火箭在种子岛宇宙中心将高超声速飞行器HYFLEX发射到110千米高空。飞行器以3.9千米/秒的速度与火箭分离,然后在大气层内靠自身升力体产生的升力滑翔,最大速度竟达到15倍音速。最后,该飞行器于6分钟后成功落在1300千米外的小笠原群岛水域。

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划重点

受技术水平的限制,目前仅有美国、俄罗斯、日本等少数国家和地区发展了超声速反舰导弹。高超声速反舰导弹优缺点都很突出,主要优点是制导精度高、突防能力强、破坏威力大,缺点是研制难度大、成本高。

[责编:张蕃]

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