近日，“五角大樓非正式代言人”《華盛頓自由燈塔報》宣稱，美國情報部門發現了中國第四次高超聲速導彈測試的相關信息。不久，中方外交部發言人證實進行了試驗。這次試射的高超聲速飛行器，與前幾次發射的相同，被美方稱為WU-14飛行器。據稱，在本次試飛中，WU-14表現出了“超乎尋常的機動性”。

　　不獨是中國在研究，美方當然也沒有停歇。不久前，美國空軍官方媒體宣布，空軍已經完成準備，可以再次試射X-51高超聲速巡航導彈實驗彈。同時，去年試射失敗的陸軍AHW“先進高超聲速武器”系統的發射場也將在今年完成修復工作，隨后馬上就要進行再次試射。顯然，正如一位美國參議員在中國首次試射高超聲速飛行器后說的那樣：“美國決不允許自己在這一方面落后。”

　　那么，高超聲速武器到底有何秘密，為何中美俄都在積極研制這種武器？它真的像網絡傳聞的那樣“天下武功，唯快不破”嗎？有媒體說，美國在這方面技術遠遠領先于中國，是真的嗎？筆者試圖從歷史和技術角度分析這些問題，由于資料和知識限制，錯漏難免，謹供讀者參考。

            桑格爾“銀鳥”洲際軌道轟炸機想象圖

　　“銀鳥”轟炸機的飛行軌跡就是今天人們所稱的“桑格爾彈道”(也叫“彈跳-滑翔”彈道，或者“水漂彈道”)。不過，當年桑格爾之所以將這個彈道設計為要幾次把飛行器拋出大氣層，是設想利用宇宙的低溫來降低飛行器表面溫度，以免它燒毀。但實際試驗發現，高速飛行導致的熱防護問題遠遠超過最初設想，而且“跳”到太空中，并不能迅速降低飛行器的溫度，因為沒有空氣傳導來散熱。于是“銀鳥”就倒在了這個難題面前。后來桑格爾又提出過一個A-4B火箭(A-4火箭就是大名鼎鼎的V-2導彈)方案，在火箭前面安裝一個更小的飛行器，由人操控直接撞向紐約的目標，飛行員在撞擊前跳傘……不用說，這個方案也沒好到哪去。

　　因此從50年代后期開始，美國決定研制一種驗證高超聲速飛行的研究飛機，即著名的X-15。X-15是一種火箭動力飛機，它無法像X-20一樣，飛到大氣層外加速到驚人的速度再返回，僅僅是用推力強大的火箭，將飛機在大氣層內盡量加速。1967年10月3日，X-15達到了7273千米/小時的最大飛行速度，相當于5.9倍聲速。

　　X-15幫助美國弄清了許多高超聲速飛行的特殊要求，這些技術陸續被運用到洲際導彈、返回式衛星和航天飛機上。

　　航天飛機再入的速度達到了24倍聲速，實際上就相當于進行“錢學森彈道”的滑翔段飛行，它的再入點一般是在夏威夷以東1500公里的太平洋上空，著陸地點則是佛羅里達半島的肯尼迪航天中心。在整個再入過程中滑翔8150公里，飛行速度從24倍聲速降低到不到400公里/小時。其間航天飛機還會利用側滑大幅度橫向調整自身的飛行路線，機動范圍2000公里左右。

　　

   “民兵3”導彈的兩種再入飛行器，左為分導式多彈頭，右為目前實際裝備的單個彈頭，洲際導彈的彈頭再入大氣層時飛行速度超過20倍音速

　　而美國目前的X-37無人航天飛機的再入過程與之相似，再入速度更高，達到25倍聲速，著陸速度更低，為330公里/小時。說明這兩種飛行器的實際技術水平相當，采取的熱防護手段也基本一樣。只不過X-37是無人飛行器，發生意外的話也不會出現機毀人亡的悲劇。

　　必須承認，這是人類目前為止對錢學森彈道利用水平的高峰，蘇聯一直擔心美國利用航天飛機做自殺性攻擊，而X-37也常被認為具有當做核武器運載工具的潛力。

　　蘇聯為趕上美國，在冷戰結束前試飛了“暴風雪”號航天飛機，應該說達到旗鼓相當的水平。

　　不過用航天飛機實施攻擊，基本也就只能是自殺式了，因為航天飛機的再入過程實際是不可逆的，它無法在轟炸完成后再加速返航。而且為了發揮氣動舵面的作用，要把飛行速度降低到3倍聲速左右，這樣航天飛機就有可能被先進防空導彈攔截，所以它必須維持全程高速。

　　有說法稱，可以用航天飛機在高空引爆大當量核彈頭，變成一顆超大號核電磁脈沖炸彈，直接癱瘓敵國戰略通訊能力。不過，美國軍方當然不會公開他們這方面的計劃。

　　筆者在這里提及航天飛機，是為了在下文論述近年來高超聲速攻擊飛行器前，讓讀者對于今天世界上試驗次數最多的高超聲速飛行器有基本的了解，不要以為高超聲速飛行器是一種聞所未聞的超級武器。

　　但航天飛機畢竟只能說是有軍用潛力，真正將“錢學森彈道”運用到攻擊武器上，還要追溯到美國上世紀80年代研制的“潘興2”中程導彈。

        美國X-15火箭飛機，最大飛行速度達到了5.9倍聲速

　　什么是MARV？

　　這種導彈的主要設計思路是在導彈再入段40公里高度時，利用控制裝置拉起彈頭，讓彈頭產生一個攻角，就相當于按照一條較為“陡峭”的滑翔彈道下墜。這種可以“拉起”的彈頭被叫做MARV(可機動彈頭)，以區別于較常見的MIRV(分導式多彈頭)。在“拉起”過程中，彈頭可以把速度降低到7倍聲速左右，此時就可以拋棄導彈頭部的防護罩，讓雷達開始工作。然后導彈根據雷達探測到的地面景象修正自身飛行路線，最終命中目標。采用了這一技術的潘興2導彈能以幾乎垂直的角度落下，圓概率誤差為10-30米。因此除了使用核彈頭外，美國也曾計劃為該導彈研制集束動能穿透彈頭，用來攻擊機場跑道；后來也探討過用這種導彈打擊海上艦艇的可能性。

　　“拉起”彈頭也能讓導彈的彈道更加難以預測，可以躲避對方的反導攔截。攔截彈必須在“潘興”2開始機動前的中段彈道就進行攔截，或者具備極強的探測能力和極高的可用過載，可以追蹤拉起的彈頭。

　　不過潘興2導彈并未來得及大量部署，很快就因美蘇中導條約的簽署而撤裝。

　　潘興2導彈的“拉起”動作并非首創，蘇聯研制的第一種反艦彈道導彈SS-NX-13(R-27K)在1972年首次試射，該導彈最早采用了MARV技術，可利用雷達搜索航空母艦等大型海上目標并引導攻擊。不過這畢竟是一種70年代的導彈，它的圓概率誤差有300米，使用50-100萬噸的核彈頭，而且其射程也只有700公里左右，實用價值不大，并未實際列裝。

　　這兩種導彈的MARV由于彈頭設計并未考慮升阻比要求，實際上并不能實現“滑翔”，只是用“拉起”來降低飛行速度而已，和真正的“錢學森彈道”還有很大差距。

　　

   蘇聯“暴風雪”號航天飛機軌道轟炸系統設想之一，發射可以獨自再入大氣層的滑翔飛行器，再入飛行器類似升力體

　　在冷戰后期，美蘇開始考慮使用航天飛機研制過程中得到驗證的熱防護技術、控制技術等新技術來研制新一代供洲際導彈使用的MARV。這其中，就出現了幾種具備更強滑翔能力的方案。它們采用的外形設計主要是雙錐體或非對稱造型。俄羅斯90年代后一直自稱已經掌握了一種“衛星導彈”，實際上就是指MARV。不過，隨著冷戰結束，美俄都沒有繼續在自己的洲際導彈上采用MARV技術，雙方各自提出的多個設計都被束之高閣。一同被鎖入文件柜的，還有美俄提出的若干高超聲速飛行器研制方案和小型航天飛機方案。

　　高超聲速研究“死灰復燃”

　　然而隨著時代的變遷，高超聲速滑翔武器又重新進入了大國的視線。這一輪高超聲速研究熱潮的始作俑者，又是美國。

　　21世紀初，美國國力處于鼎盛階段，不論是常規武器還是核武器都“獨步武林”，但同時也面臨著一些問題。例如，空有幾千發洲際導彈，卻不能把它們用于實戰，且根據削減進攻性戰略武器條約，這些導彈都要裁撤，起碼不能攜帶核彈頭。

　　于是美國開始為這些即將退役的導彈找出路。開始當然是用來發射衛星，但即使是最大的“和平保衛者”洲際導彈也發射不了大型的同步軌道通訊衛星，因此商業領域導彈的出路并不好。于是美軍開始考慮將這些洲際導彈用于常規用途。

　　2000年前后，美國提出了“快速全球打擊”方案，要求在1小時內對全球任何地點的目標進行精確的常規打擊。稍微了解一點現代軍事常識的人都看得出，這實際上就是在為那些封存的導彈找出路，因為目前用別的手段無法實現這一要求。

　　最初的提案是將“俄亥俄”戰略核潛艇上的“三叉戟”導彈裝上常規彈頭，這些導彈圓概率誤差可以達到數十米的級別，已經可以滿足常規打擊的需要。不過小布什政府堅決叫停了這個方案，因為使用這種武器要冒其他國家誤判美國使用洲際導彈突然襲擊的風險。于是，高超聲速滑翔飛行器就成了看起來“合理”的選擇。美國方面的解釋是，這種武器的飛行彈道明顯與核導彈有區別，其他國家看到它的彈道就知道這是常規攻擊了……

　　中俄一直反對美國的這個方案——現代的核彈頭完全可以隨時裝入這個飛行器內，它顯然具有打破核平衡的危險。

    HTV2由美國空軍主導開發，不過似乎技術野心過大，連遭失敗

　　例如，美國空軍HTV-2研制時的計劃之一就是向南發射，從南極上空飛過，然后攻擊伊朗——能攻擊伊朗自然也就能攻擊俄羅斯。冷戰時期，中俄美都有過研制射程足可環繞地球的洲際導彈的構想，因為到目前為止，中美俄的洲際導彈主要走北極彈道，因此絕大部分導彈防御預警系統都是面向北方布置的，從南邊突防而來的導彈自然會更隱秘，更難對付。

　　目前，美國“快速全球打擊”項目旗下主要的兩個項目是空軍的HTV-2和陸軍的AHW系統。這兩種導彈的區別在于，HTV-2使用的是“米諾陶IV”火箭——退役的MX“和平保衛者”洲際導彈——作為助推器，可以將飛行器推到二十多倍聲速進入滑翔狀態。而陸軍的AHW則采用落后一些的“北極星”導彈作為助推器(陸軍的宣傳PDF上提到AHW也可以安裝在洲際導彈上發射)，滑翔速度為9-14倍聲速。

　　這兩者中，HTV-2采用升力體設計，而AHW則是雙錐體設計。

　　不過，HTV-2雖然看似技術難度沒有比X-37或者航天飛機更高，但卻連續試射失敗——空軍的結論是，它的防熱系統仍無法滿足20倍聲速長時間飛行的要求。

　　(即使是航天飛機，也不能在20倍聲速下飛行很長時間，要盡快把速度降低到10倍聲速以下——10倍聲速是一個分水嶺，超過10倍聲速，飛行器設計中的最主要矛盾就變成了防熱系統。)

　　看起來更傳統一些的AHW是美國目前高超聲速導彈系統中最成功的一種。它在2011年首次成功試射，從夏威夷發射，擊中夸賈林群島的靶子，射程約4300公里，飛行速度據稱為5或8倍聲速。

　　

    美國《華盛頓自由燈塔報》1月13日報道，美國國防部表示，中國軍方在上周完成了針對突破美國彈道導彈防御系統的首次超高速導彈彈頭載具測試。此次測試的時間為1月9日，使用的是被美國軍方代號為WU-14的高超音速滑翔載具。

　　但此后進行的兩次試驗先后失敗，其中最近的一次更是剛發射出來就爆炸，導致發射場嚴重損壞，后續試驗可能要到今年下半年才能再進行。

　　AHW最近的兩次試射中，計劃試驗高超聲速滑翔器大幅度提升射程的特性，它的發射地點放在了美國西海岸，距離夸賈林群島有6900公里，大大超出作為AHW助推器的“北極星A3”導彈的4600公里射程。雖然試驗并未成功，但至少說明雙錐體高超聲速滑翔器具備大幅度延長射程的可能性。

　　此外，經常在媒體上被當做“美國科技不可戰勝”象征的還有個X-51A，這是一種超燃沖壓發動機試驗平臺。盡管美國方面把計劃說得花好稻好，說它將在2020年代中期被縮小到可以裝入B-2的彈艙云云，但實際上這種飛行器的試驗還處于非常初期的狀態。

　　所謂超燃沖壓發動機，就是一種理論上可以在高超聲速條件下工作的噴氣發動機，它沒有增壓渦輪，靠高速飛行產生的沖壓效用來提高進氣壓力，同時又可以在進氣速度極高的情況下穩定燃燒，因此稱為超燃沖壓發動機。

　　不過試驗的結果其實并不樂觀，目前為止，X-51A只進行過一次成功的試驗，其發動機工作了設計工作時間的三分之一，不到100秒。它目前的最高飛行速度還沒有超過X-15，大概是5.2倍聲速，能夠提高到這個速度，主要是依靠X-51A機體身后的一枚火箭——陸軍炮兵戰術導彈MGM-140的發動機。而它的超燃沖壓發動機提供的續航動力其實并沒起到多大作用。

　　超燃沖壓發動機恐怕在近期內還難以成熟，人類要實現高超聲速打擊目標的理想，目前為止最靠譜的方法仍是“錢學森彈道”。

   X-51A飛行器的超燃沖壓發動機實際并未提供多少動力，它的加速主要靠后面的火箭助推器

　　中國的高超聲速技術運用概況及發展方向推測

　　目前，我國運用高超聲速飛行原理的導彈已經有好幾種，其中運用“層次”較低的MARV系統的導彈主要包括：東風-21C、東風-15B、東風-15C、東風-11B、東風-16、M-20，還有大名鼎鼎的東風-21D反艦彈道導彈。

　　東風-21C、東風-15、東風-11B都采用類似美國“潘興2”的原理，即導彈在進入末段飛行時有一個“拉起”的動作，在速度降低到一定范圍后，開始使用雷達探測下方地形，利用地形匹配原理搜尋并攻擊目標。而它們的主要特征是再入部分有空氣舵，用于在拉起再入飛行器、速度降低后提供控制力。同時頭部裝有可拋棄的保護罩，呈現“鈍頭”的形狀。

　　而東風-15C、東風-16導彈的控制系統比前面的三種更先進，其中東風-15C的戰斗部為一個巨大的鎢芯鉆地彈，這種導彈要發揮作用必須要有很高的命中精度，但它卻沒有安裝空氣舵。而東風-16導彈也沒有安裝空氣舵。

　　筆者推測，東風-15C導彈可能并未采用主動雷達制導，因為它要打擊的目標主要是臺灣軍團級的指揮所，而這種地下指揮所是不能機動的，就不需要利用雷達搜索地形匹配，直接采用GPS或北斗導航應該就具備足夠的精度。它可能采用在更高的高空拉起，然后用火箭推進器產生控制力，較早形成幾乎垂直落下的彈道，這樣可以提高最終落地時候的撞擊速度，增強威力。

　　而東風-16作為新一代導彈，應該與專門打擊固定地下掩體的東風-15C不同，它可能仍需要使用主動雷達技術，以便攻擊各種類型的目標。筆者推測它可能采用了變質心控制技術，這一技術不需要空氣舵參與控制，可以讓導彈實現類似螺旋形下墜的路線，提高命中精度的同時也讓對方更加難以攔截。

　　而M-20導彈作為我國的外銷導彈，則采用了非軸對稱形狀的再入飛行器。也就是說，它的“頭”部看起來“向上翹”，是一種典型的利用滑翔彈道增加射程的設計。在珠海航展上介紹M-20導彈的宣傳片也體現了該彈這一方面的特性。

　　

   東風-15B導彈的再入飛行器，它和東風-21C，東風-11B的再入器原理類似，與“潘興2”導彈技術水平相當

　　目前我國現役最先進的運用“錢學森彈道”的導彈則是東風-21D，從目前唯一一張可以確認是東風-21D導彈的照片上看，它的再入器是一個拉得非常長的“長桿型”。

　　這意味著東風-21D“拉起”的時候具有較高的升阻比，因此滑翔距離可能較遠，但這個升阻比又不至于大幅度提高導彈射程。東風-21D導彈之所以要采用這個設計，筆者推測主要是提高機動能力的需要。因為東風-21D是用來打擊移動中的艦艇目標，因此需要更大的搜索和攻擊范圍，利用長桿式彈體可以做到這一點。

　　那么下一步呢？

　　我國已經試驗過的高超聲速飛行器中，唯一一種外形為大家所熟知的是“神龍”，類似小型航天飛機，尾部裝有火箭發動機，掛在轟-6飛機下面進行測試。有展示圖板顯示，它是一種“跨大氣層飛行器”，且采用陶瓷基復合材料防熱，也就是說，其技術水平應該和航天飛機或X-37B相當。

　　不過，鑒于美國也有不少類似的設計僅僅做了從高空飛機拋下，測試其減速最終階段滑翔和著陸能力的試驗。所以目前也不能推斷“神龍”是否進行過跨大氣層飛行。

　　雖然有傳聞說“神龍”是一個載人航天項目，并且已經下馬，因此它不大可能就是WU-14。但從現有的信息來看，不能完全排除WU-14就是“神龍”的可能性。

　　關于美方所謂的WU-14飛行器，目前可供推測的信息包括幾個：

　　首先，WU-14采用的助推器為長征2號運載火箭，這是一種洲際導彈級別的火箭，完全有能力把飛行器加速到20倍聲速以上。

　　其次，WU-14目前的幾次試射都是取我國境內最長的一條試射路線，即從山西五寨到新疆庫爾勒，約2500公里左右。但對于高超聲速測試來說，這條路線似乎太短了。

　　第三，最近的一次試驗中，美方表示WU-14首次展現了“極強的機動性”。這應該是指橫向機動能力，對于高超聲速滑翔器來說，橫向機動能力是最重要的機動能力。

　　第四，四次試驗中，WU-14的速度似乎都是在10倍聲速左右。

                   東風-16導彈

　　根據上述幾條，結合相關論文，可以推斷：

　　WU-14應該是一種采用升力體外形的小型飛行器，因為只有升力體外形的飛行器才具備較強的橫向機動能力，雙錐體彈頭的橫向機動能力并不強——美國AHW試驗中橫向機動距離據稱只有600公里。在最近的試驗中，WU-14飛行器甚至可能拉出了一條S型彈道，最終仍然命中預定目標區。如果真是如此，那確實是足以讓人震驚的技術。

　　采用長征2號火箭可能是利用其高比沖(觀察者網注：比沖指火箭發動機單位重量推進劑產生的沖量)特性，在最短距離內將飛行器加速到預定速度，以盡量增加滑翔距離，可能采用高彈道加速。而且長征2號火箭現在我國存貨多，性能穩定，價格也相對低廉。

　　由于WU-14幾次測試的飛行速度是10倍聲速左右，而不是洲際導彈應該達到的20倍聲速的速度，因此國外推測WU-14將來可能會和東風-26中遠程導彈結合，將其射程翻倍，達到7000-8000公里。不過，這種說法可能依據不足。

　　由于WU-14是我國首個進行高超聲速滑翔的試驗飛行器，加上可用的試驗距離太短，因此很可能是在遠未達到設計極限的情況下進行的風險較低的初期試驗。

　　現在又有傳聞稱，中國的雙錐體外形的高超聲速彈頭可能近期開始測試，這種彈頭將采用東風-26導彈作為助推器。這個雙錐體高超聲速彈頭，顯然是從東風-21D的基礎上發展來的，而與WU-14關系不大。WU-14應該是一種技術跨度更大的前沿驗證飛行器。

　　那么，關于WU-14，筆者提出幾個可能的推測：

　　可能之一：它是一種與HTV-2設計指標類似的裝備，最終目標是實現20倍聲速，滑翔一萬公里，具備5000公里的橫向機動能力，也能拉出大氣層進入低層軌道。如果這一目標得以實現，中國就可以利用這一技術來改造東風-5導彈——東風-5和長征2火箭的淵源很深——使之成為一種“全球導彈”，也就是部分軌道洲際導彈。它將可以飛過南極上空攻擊美國，利用高超聲速滑翔和巨大的橫向機動能力提高突防性能……這算是“以其人之道還治其人之身”。

           東風-15C導彈

　　然而我國的航空航天科技水平總體上，恐怕還無法全面超越美國，所以美國研制HTV2都失敗了，我們肯定要付出難以想象的努力，才可能獲得成功，迎來現代科學的奇跡。

　　可能之二：所以，也不能排除WU-14是一種用中程導彈發射，飛行速度10倍聲速的飛行器，但橫向機動性能遠超用中程導彈發射的雙錐體彈頭。

　　東風-26如果發射雙錐體彈頭，按照美國AHW的水平推測，它的射程應該可以延長到7000公里以上，可以打擊夏威夷，或者這一射程范圍內的大型水面艦艇。而WU-14由于升阻比性能好，它的滑翔距離可能更長，或許能達到8000公里以上，與東風-31導彈相近。

　　因此可以推斷，未來東風-26如果真的作為高超聲速導彈助推器的話，它可能會有兩種型號，一種是射程6000-7000公里的常規導彈，采用雙錐體彈頭，可精確打擊，也可用于反艦。另一種是射程8000公里以上的“滑翔洲際導彈”，用于投擲戰略核武器。

　　競賽才剛剛開始

　　中美目前都投入不少精力研制高超聲速飛行器，當然是因為它能夠對付現有的導彈防御系統。

　　目前的導彈防御系統實際上主要是針對現役彈道導彈設計的，現役的洲際導彈一般采用較高的彈道以提高射程。在其飛行過程中，可以利用衛星和雷達進行探測定位。由于它們的彈道是不可變的，就可以在其飛行中段和末段利用攔截彈進行攔截。因此所謂“天下武功唯快不破”是沒有道理的，目前的彈道導彈中段飛行速度都是遠超過20倍聲速，但卻完全可以被攔截。

　　攔截使用“錢學森彈道”的武器就完全不同了。它的彈道中段是在大氣層邊緣飛行，遠低于傳統的彈道導彈。這就導致雷達對它的預警探測距離大幅度降低。

　　而且，滑翔器還可以大幅度橫向機動。舉例說，美國人在臺灣部署的“鋪路爪”可能看到我們發射了導彈，導彈過了彈道高點的時候，方向似乎是沖著關島去的。

　　于是關島方面趕緊啟動增程型THAAD導彈，準備攔截。但沒想到WU-14橫向機動了，打中的卻是珍珠港……

　　可以說，高超聲速滑翔器為未來的導彈技術發展拉開了一扇新大門。不管是攻還是防，都需要巨大的投入。這和冷戰時代的軍備競賽沒有本質區別，說到底，就是看誰投資多，決心大。

　　在這一輪競賽中，我們看起來有效地縮小了與領先者美國的距離。但也應該看到，我們的對手并未放棄，雙方的下一輪競賽很快就要開始。

　　或許，我們有一天會見證中國向南太平洋發射高超聲速滑翔導彈的全程試驗，那將是震驚世界的大事。(作者署名：席亞洲  獨立軍事評論員，IT業觀察者)

             東風-21D有著“長桿”型的再入器 

轉自：http://mil.news.sina.com.cn/2015-06-18/1233833444.html