高超音速武器

高超音速武器

高超音速武器是指以高超音速飞行技术为基础、飞行速度超过6倍音速的武器。高超音速在军事上具有很重要的意义，高超音速武器航程远、速度快，能够快速打击远程目标，例如速度为马赫数6的高超音速飞行器，能在6小时内环绕地球一周。因此，高超音速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。2014年8月7日在中国西部一个导弹基地第二次试射了一枚Wu-14高超音速滑翔式导弹。

高超音速武器 - 简介

美国“黑燕”高超声速无人战斗机模拟图高超声速武器是指以高超声速飞行技术 为基础、飞行速度超过6倍声速的武器。经过军事科学家不懈努力，高超声速武器研究在20世纪90年代后取得了重大突破，已从概念和原理探索阶段进入了以飞行器应用为背景的先期技术开发阶段。高超声速武器航程远、速度快、结构简单、性能超卓而备受各国青睐。

其实高超声速武器严格说来并不是一种时髦的武器，远程弹道导弹和洲际弹道导弹实际上就是一种高超声速武器。按照牛顿的经典力学理论，这两种导弹在发射后会冲出大气层达到第一宇宙速度，也就是7.9公里/秒，相当于23.6马赫，所以弹道导弹平均速度超过15马赫是完全没有任何问题的，而其弹头在末端突防的时候速度甚至会达到30马赫以上。从5马赫的标准来看，弹道导弹完全当得起“高超声速武器”的称号。

由于远程和洲际弹道导弹是大国现成的装备，因此美国在其“快速全球打击计划”的战略规划中，就是将海军的“三叉戟”潜射弹道导弹改装上常规弹头。2010年，美国空军甚至还把一枚陆基民兵-3洲际弹道导弹改造成了“快速全球打击计划”的原型武器。

高超音速武器 - 背景

x-51高超声速巡航导弹现代信息化战争的节奏越来越快，一些国家，特别是像美国这样的崇尚单边主义 和进攻战略的国家，对打击速度的要求更迫切。高超声速武器的发展，伴随着军事航天的应用而兴起。而提升到“全球快速打击”的程度，主要是美国对战争速度的新要求。在小布什政府上台后，在2001年的《四年一度防务评审》报告中强调：美国的防务计划必须以迅速和决定性地应对突发事件为中心，即要求美国具备应对各种紧急情况的“全维”军事能力。

2004年的美国《国家军事战略》将“防止对美国的突然袭击”列为美军三大使命之一，提出美军不能坐等袭击发生后才加以应对，“对美国的攻击可能导致的可怖后果要求美国采取行动，在特定的威胁进攻美国之前就将其消灭。”换句话说，美国要在别国准备“拔枪”之前就提前开枪。

快枪手一枪致命，不只是为了威慑，还可以最大程度上绕过国会以及民意的反对。越战惨败之后，美国就专门立法，规定了美国总统在没有国会授权的情况下，能够派遣多少士兵和进行多长时间的战争。冷战后的几次局部战争，美国总统都是“事后”拿到了国会的授权，补充了法理上的漏洞。但是在经济不景气的情况下，对总统掣肘的因素就会越来越多。2011年就有一些美国议员认为奥巴马政府参与打击利比亚卡扎菲政权的行动属于“越界”。

因此，无论是军工企业、美军还是作为美军统帅的总统，出于利益集团和个人的考虑，总是希望这样的限制越少越好。为了绕过法律，就需要派兵越少越好，最好不派兵;战争越快越好，在不使用核武器的情况下，高超声速武器就必然成了最佳的选择。美国不遗余力地发展高超声速武器就有了合理的解释。

尽管高超声速武器面临诸多技术难点，但是一旦取得突破就会给战争形态带来翻天覆地的变化，甚至会把战争带入到“读秒”时代。即使不考虑军事上的作用，高超声速相关技术对航空航天领域的带动也是极为明显并有可能改变人类利用天空和太空的手段，从而带来巨大的经济利益。因此除了美国之外，也有国家投入巨资加入到这场高超声速武器的竞赛中。

高超音速武器 - 研发高超音速在军事上具有很重要的意义。高超音速武器航程远、速度快，能够快速打击远程目标，例如速度为马赫数6的高超音速飞行器，能在6小时内环绕地球一周。因此，高超音速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。此后，美国、俄罗斯、法国等军事大国竞相研究这种先进武器。20世纪90年代后，包括推进技术、结构材料、空气动力和飞行控制在内的高超音速关键技术得到重大突破，并已进入了先期技术开发阶段。未来的高超音速武器主要包括高超音速制导炮弹、侦察机、巡航导弹、钻地弹、轰炸机等。

美国

X-51A“御波者”高超音速飞行器早在20世纪50年代，美、苏等国就开始研制高超音速飞行器，在开展高超音速飞行器研究的国家中，美国的投入最多、成绩也最突出。

俄罗斯于1991年11月27日进行的首次高空高超声速飞行试验，使美国等西方国家十分震惊。从此，美国进一步加大了投资力度，并积极开展与俄罗斯的合作，并利用与俄罗斯合作试验的成果，全方位开始了自己的高超声速巡航导弹和X-43A“高超X”计划，将开发飞行速度为8马赫的导弹到25马赫的高超声速飞机、空天飞机等各种高超声速飞行器。

从1996年开始国防高级研究计划局、海军和空军根据各自的需求和利益都分别制定了高超声速巡航导弹发展计划。

1999年，美国国防部组织专家对各种计划进行论证，最终选择了波音公司的“波浪骑士”高超声速巡航导弹研究方案。该型导弹采用惯性+全球定位系统复合制导，射程为1200千米，重量1544千克，战斗部重113千克，飞行速度在6.5马赫以上。采用两级火箭助推器，利用固体火箭助推器将导弹加速到4～5马赫，并在此时点燃高超声速冲压喷气发动机。计划在2004年进入研制阶段，2010年具备作战能力。

X-43A高超声速验证机主要用于研究、验证高超声速冲压发动机技术，开发的技术将主要用于从速度为8马赫的导弹到25马赫的空天飞机等各种高超声速飞行器上。美国计划制造3架X-43验证机，该型机长3.6米，安装在“飞马座”空射型火箭上。2001年1月，美空军成功地进行了超燃冲压发动机在4.5～6.5马赫条件下的地面试验，2001年6月2日进行了X-43A的第一次实际飞行试验，由改装的B-52轰炸机携带升空、发射，助推火箭点火5秒钟后，由于保障设备发生故障，被迫引爆，此次试验以失败告终。但美国宇航局表示，该项研究仍将继续下去，并计划使用第三架X-43C验证机进行飞行速度为10马赫的试验。美国空军在1996年的《新世纪展望》报告中提出了一种新型无人攻击机方案，该机将采用火箭/空气吸气式组合发动机，飞行速度为12～15马赫，飞行高度26000～38000米，机上装载侦察设备和精确制导武器，用于侦察和攻击世界各地的重要目标。

机载反卫星导弹是依靠导弹的动能，直接撞击并摧毁卫星的反卫星武器。机载反卫星导弹主要由发射载机、导弹和撞击拦截器组成。发射载机为改装的F-15战斗机;导弹由第一火箭发动机、第二级固体火箭发动机和撞击拦截器组成，导弹全长5.42米，弹径0.5米，射程1256千米。撞击拦截器本身就是一个自主飞行器，质量为13.69千克，飞行速度极快，主要由探测装置、数据处理装置和操纵控制装置组成。

美国高超声速武器研制的主力是空军。2011年11月，美国陆军空间和导弹防御司令部与战略司令部负责的一项隶属于“快速全球打击计划”的“先进超高音速武器”项目(AHW)首次进行飞行试验，并取得了成功。AHW是和HTV类似的“助推-滑翔”方案，但其速度远低于后者，根据媒体披露，AHW的平均速度也只有5马赫而已，这根本没有达到火箭助推的极限。因此这里面美国陆军，回避了HTV面对的15马赫以上的极速问题，取而代之的是更加保守和稳妥的方案，以确保项目的生存。当时美国一些媒体纷纷以“30分钟打遍全球”的耸人听闻标题来报道。但实际上5马赫的速度意味着其火箭助推能力极为有限，这种武器的射程和速度也不可能实现“快速全球打击计划”的目标。

即使美国这个在高超声速武器领域的领头羊、公认的航空航天大国，在这方面的开发上也碰了一鼻子灰。从上述实验来看，X-51的成功率不足三成，HTV则是全军覆没。AHW尽管取得了开门红，但指标无法满足需求。

俄罗斯

俄罗斯在高超音速技术领域一直处于世界领先地位，早已拥有闻名世界的“白蛉”“宝石”等多种冲压发动机推进的先进导弹，它们为高超音速技术发展奠定了坚实基础。截止2011年，俄高超音速新技术已进入飞行验证阶段，正在研究规划更接近实际的发展布局。此外，俄还在研制“新一代发射技术”高超音速试验飞行器，将采用氢燃料超燃冲压发动机，可达6～14马赫。

日本

高超声速武器日本宇宙航空研究开发机构有关人士透露，日本正在进行高超音速飞机的试验，正处于高超音速涡轮喷气发动机的研究阶段。

日本早已具备较好研发高超音速飞机基础，日本就提出高超音速实验飞机是日本开发航天飞机计划的一个组成部分，而且投入了很大力气。然而根据媒体报道，日本在瑞典进行的超音速飞机飞行试验却以失败告终。20世纪80年代末期，日本提出了一个概念叫做高超声速的运输机的计划，所以进行了技术的基础研究。

第一项是高超声速推进的研究计划。基本要求是涡扇发动机的推力要大大提高，特别是在海平面上，包括冲压发动机马赫数至少为5，这是巡航的基本要求，还包括在2万米的高度，要产生非常大的推力。

第二项重要的技术是，它验证的是高性能材料，我们知道高超声速飞行器若能够实现，必须要解决飞行器表面材料耐高温的问题。特别是在达到10倍音速，甚至20倍音速时，表面的金属涂层，或金属本身会产生熔化效应，就很难完成后续实验要求。从当时这两项基础性研究来看，会发现日本在这些方面起步较早且取得了一定的成果。

法国

法国把射程大于1000公里的高超音速巡航导弹作为高超音速技术的首选应用目标。法国航空航天研究院和法国宇航-马特拉公司正在研究空射型Promethee导弹。该导弹的基本型设计是带半椭圆外形的“南瓜子形”无翼骑波器，弹长6米，采用双模烃燃料冲压/超燃冲压发动机，巡航飞行速度为8倍音速，总发射质量1700千克(包括固体助推器)。

同时，法国也在研制HAHV高空高速隐身无人侦察机，其速度可达6~8倍音速，飞行高度3万米。

另外，法国和俄罗斯的一个联合小组也对可将500吨重的空天飞机送入太空的全尺寸吸气式发动机进行了理论研究，这种发动机的试验型可能在10年内研制出来。[2]

印度

印度于1998年提出的AVATAR是一种小型空天飞机 ，其尺寸与战斗机相近，运载能力为500千克至1000千克，可重复使用l00次以上，每千克的发射成本为670美元。AVATAR采用水平方式起飞，以液氢为燃料，当冲压发动机将飞机加速到3马赫后，超燃冲压发动机开始工作，当飞行速度达到7马赫后，火箭发动机开始工作并使其进入低地轨道。

高超音速武器 - WU-14WU-14是一项高超音速滑翔式导弹载具试验，五角大楼已将中国的这一实验性武器取名为WU-14。这种高超音速导弹是中国能够携带核弹头打击美国的全球打击武器系统的一部分。

《科技日报》2012年6月就发表了一篇有关在北京郊区建成9马赫高超音速风洞的文章。类似的设备为测试高超音速飞行器空气动力模型所必需。

从美国公布的资料来看，中国高超音速飞行器的研制工作规模庞大，至少在两个方向展开：空天飞机和高超音速巡航导弹原型的制造。

2011年由轰-6轰炸机发射并已完成亚轨道飞行的无人空天飞机神龙(863-706计划)可能就是飞行试验的继续。看来要把它用于军事目的，包括作为打击工具。同时还在对提高它的隐身性开展研究。

至于在成都研制出的高超音速巡航导弹，据说，就其结构而言它非常接近美国的X-43，用作氢燃料，而把空气中的氧作为氧化剂。

第一次试射试验

美国媒体最先报道称，2014年1月9日中国军方首次试验了10倍音速的超级飞行器，“目的是突破美国的导弹防御体系”，五角大楼已将中国的这一试验性武器取名为WU-14。1月15日下午，中国国防部对此报道回应称：中国在境内按计划进行的科研试验是正常的，这些试验不针对任何国家和特定目标。

高超音速滑翔载具，实际上应该是一个弹道导弹的弹头，和普通的弹头不一样的是，它实际上是一个升力体，可以在导弹弹头的末端通过滑行，使原来的弹道式弹道变成飞航式弹道。举个例子，在此之前，曾经有报道说俄罗斯的一些新型洲际弹道导弹具备弹道飞行段和飞航飞行段两种飞行状态，弹道导弹为何能具备飞航式弹道呢?看了高超音速滑翔载具之后，就可以把这个谜底揭开了。

一般来说，弹道导弹重返大气层之前，会释放出弹头，既可能是单弹头，也可能是分导的多弹头，弹头外面有一个重返大气层的载入器，从原理上来说有点像神舟飞船的返回大气层的东西，要求材料外壳能承受恶劣环境，保护弹头能完成飞行过程。弹头通常来说是一个弹道式飞行的弹头，过去意义上来说，是自由抛物线式的弹头，按照固定弹道来飞行，现在有了高超音速滑翔载具之后，弹头一旦进入大气层，哪怕刚刚进入稀薄大气层，就会产生升力，像滑翔机一样，在大气层内按照飞航式的弹道，完成末端飞行。

据美国《航空周刊》网站1月27日报道，中国1月9日进行了10倍音速滑翔式飞行器测试，如果这项技术能够用于实战，北京将具备挑战美国防御系统的能力。

第二次试射试验

第二次试射新型WU14导弹2014年8月7日在中国西部一个导弹基地试射了一枚Wu-14高超音速滑翔式导弹。在被问及此次试射时，五角大楼发言人杰弗里?普尔回答称，“监视外国国防活动是例行公事，但我们不会就有关国外武器业的情报或评估予以置评。”他还补充称，五角大楼鼓励中国提高防务系统项目“透明度”，以“避免误算”。

首次Wu-14试射试验发生在2014年1月9日，当时导弹以10倍音速飞向目标——时速在7680英里左右。高超音速给武器工程师带来了极大的制导与控制挑战，对导弹组件构成了极大压力。报道指出，中国高超音速导弹的试射，再次证明了情报界有关高超音速武器竞赛兴起的说法。除中国之外，美国、俄罗斯和印度都在打造高科技高超音速战略武器。这种武器系统具备难以拦截且可击溃战略导弹防御系统的能力。

在首次Wu-14高超音速滑翔式导弹试射试验不久后进行的第二次试射试验，是一个重大的战略威胁，标志着中国把这种新型武器项目列为高优先级项目。卡内基国际和平基金会中国高超音速发展专家罗拉-萨尔曼指出，“在首次试验后仅几个月时间就进行第二次试验的决定，说明中国致力于快速推动该项目发展。“与2007年、2010年、2013年和2014年的以年为时间间隔的反卫星和弹道导弹防御试验相比，WU-14试验说明中国武器项目发展时间表呈指数式增快。”

专家观点

杰弗里-普尔称：“我们对外国防务活动 进行了例行的监控，我们获悉了此次实验的情况。不过，我们不会就我们所获得的外国武器系统的情报或者评估发表评论。我们鼓励中国就其防务投资和目标采取更透明立场，以避免误判。”

马克-史托克斯称，中国正在着手研发两个超高音速飞行器项目，它们都是远程战略武器。测试看起来是一个新型的加力后飞行器，它被设计用导弹发射。

“理论上说，助推-滑 翔导弹是为了对付现存的中段导弹防御 。中国的技术研究已表明，飞行器可以 为其高空打击目标使用可穿透性雷达。高超音速飞行器是中国航天武器的一部分，航天武器的设计目标 是将经过太空的弹道导弹和紧贴地面的 巡航导弹的特点结合在一起。就作战和工业角度来说，高超音 速航天飞行器是航空和航天领域融合的 榜样。”

罗拉-萨尔曼称，中国的高超音速武器是中国研发精确制导导弹和其它先进武器能力项目的一部分。

中国的高超音速实力看起来是诸如DF-21D反舰弹道导弹等精确打击导弹和中国自己版本的导弹防御系统(使用高速动能杀伤方式)的副产物。萨 尔曼在一份电子邮件上称：“在将战略 分析和规划和技术研究结合后，中国发 展高超音速和高精确武器的速度有可能 比其先前的反卫星和反弹道导弹防御的 速度更快，也要更为专注。

克-费舍尔说：“高超音速 滑翔飞行器的优势在于它可以执行高超 音速精确打击，同时保持相对低的高度 、平滑的弹道，使其更加不易被导弹防 御系统拦截。”

罗戈津将俄罗斯实验RS-26先进公路机动 洲际导弹形容为是“导弹防御杀手”。

高超音速武器 - 优势战场空间更加广阔

美国正在测试的高超音速武器，飞行速度都超过了5倍音速，可在1小时内打击全球任何目标。

突防能力更加强大

高超音速飞行器的飞行速度太快，使得防空系统的拦截概率因反应时间太短而大幅度下降。

精确作战效能更高

高超音速武器不仅能通过热辐射和冲击波造成毁伤，还能依靠直接命中破坏目标的内部结构。

高超音速武器 - 分类高超音速巡航导弹

相比于弹道导弹，具有发射平台多样、弹道富于变化的特点;因其速度快，突防能力显著提高。

空天飞机

一种集航空、航天技术于一身，兼有航空和航天两种功能，既能民用运输，又能执行军事任务的航天器。

太空武器

在空间飞行器上配置相应武器系统，不仅能执行反卫星任务、拦截弹道导弹，也可以直接击毁敌方目标。

高超音速武器 - 意义

高超音速武器能够在太空和大气层中以极高的速度机动，避开大气层外中段拦截，大大降低陆基预警雷达的探测距离，还为进一步突防反导系统提高了机动能力。

但是一旦出现高超声速武器，它会在短时间内打破对方层层构置的防空网。眼下，很多国家都已经把高超音速领域视为大国竞相争夺的军事科技的新制高点，在这个过程当中谁能占得先机，谁能更早的完成这项技术从实验室走向战场的阶段，那么，在未来抗衡的领域，它就能够占有一席之地。美媒称，美国、俄罗斯和中国在进行高超音速空天武器“竞赛”，而印度发展了超音速的布拉莫斯巡航导弹系列武器。

突破反导系统末端拦截

美国拼命推出的反导系统，要想准备拦截对方的导弹，首先要解决预警的问题，而弹道导弹固定式的弹道，恰好为反应时间留了一个反应余地，因为固定的弹道，只有能准确地测得任何一点的弹道位置和速度位置等参数，就可以推算出整个的弹道，给末端拦截留下了足够的反应时间。而一旦采用滑翔式的载入器，弹头一接触到大气层，弹道马上改变，不是按照固定式的弹道飞行，而是按照一个可控的、飞航式的导弹在飞行，要对这样的弹头进行拦截，就失去了反应时间，从理论上来说，如果要达到10倍以上高超音速的载入器，对现有的末端反导系统来说，基本上都属于不可拦截的。因此，高超音速武器最大的意义是有效突破反导系统末端拦截的核心技术。[5]

为打航母提供了技术可能

中国进行高超速武器试验滑翔式的载入器，会带来一些附带好处：首先，导弹的有效射程可以延伸。飞航式弹道飞行，它的飞行距离比原来自由落体的方式要远得多，这就意味着导弹的射程可以大幅度增加。弹还是原来的弹，火箭还是原来的火箭，只要改用这样一个弹头，火箭的射程可以大幅增加，至少理论上是具备这样一种可行性的。这显然是一个很大的好处。

另一个好处是，既然用飞航式的方式来完成，就需要有一个精确定位的问题，就必须要精准地打到哪一点，这样的弹头必须要带一个精确的末制导系统。这样的飞行方式本身，也为精确的末制导系统的使用提供了一种可能性。洲际导弹的弹头在载入段的时候，飞行速度可能在20倍音速以上，这么高的速度重返大气层的时候，弹头和大气层的空气摩擦会产生高温高热，在弹头的外部形成等离子体，会把所有的光电信号都遮蔽住，没法用传统的方式进行末制导，这就像我们看到神舟飞船回收的过程中，会有一个黑障区，一旦进入黑障区，无线电通讯、视频信号都中断了，而现在这种高超音速的滑翔式的载入器，一进入大气层之后，阻力一增加，它会很快地把速度由十几倍、二十几倍的音速降下来，就回避了黑障区，使弹道导弹末端精确制导成为了可能，而且具备了打击动目标的能力。这个意义相当重大，这就意味着它能够有效打击海上的目标，比如说打航母，提供了技术可能性。

让现有武器“一飞冲天”

从美国媒体的报道来看，主要是用在中远程弹道导弹，此前按报道来看，俄罗斯的技术是比较领先的，也是用在洲际弹道导弹上。从原理上来说，它还可以用在空天飞机投放的攻击武器上，因为空天飞机在太空中飞行的时候，如果投放的弹药采用的是滑翔式的，可以达到同样的效果。这样的一个高超音速滑翔载具或者说是载入器，对未来打破反导技术的拦截和未来在战略武器的提高精确打击、打击范围、突防能力都有相当重大的意义，从这个角度上来说，这也是未来弹道导弹发展将要广泛采用和需要取得突破的重要技术。

利用高超音速技术对现有的导弹、炮弹、作战飞机等武器进行高速化改造后，这些武器恰似插上了一飞冲天的翅膀，其作战效能将极大增强。目前，高超音速武器大多处于试制的不同阶段，完全走出实验室，踏上未来战场，还需假以时日，但其中一些高超音速武器已渐现雏形，并展现出了诱人的作战性能。

高超音速武器 - 热点武器

美国X-51A“乘波者”

2013年5月，美军X-51A“乘波者”高超音速巡航导弹成功实现5倍音速飞行。

长：7.92米 重：1.8吨

发射方式：B-52轰炸机

速度：6马赫(约7350公里/小时)

发射准备时间：5分钟

研发进展：已成功试飞

美国X-37B空天飞机

X-37B是一种大致和小型货车一样大小的小型飞行器，可重复使用。

长：8.9米 重：4.9吨 发射方式：运载火箭

速度：25马赫(约30600公里/小时)

飞行时间：270天

研发进展：已成功试飞

美国HTV-2无人飞行器

试验时间：2011年8月

1、发射阶段

运载火箭搭载HTV-2发射，使后者达到临近轨道速度

2、重新定位

HTV-2与运载火箭分离后，依靠控制系统重新定位方向

3、落入地球

雷达和航空控制装置引导HTV-2落入地球大气层

4、机动拉升

到达一定高度后，HTV-2机动拉升，保证能够进行滑翔

5、滑翔试验

试验HTV-2高速飞行时的气动性能，但信号中断试验失败

6、紧急降落

试验失败，HTV-2自动坠入大海

HTV-2无人飞行器能在地球大气层中以20倍音速飞行，是美国寄予厚望的太空武器,可以携带武器在2小时内抵达世界任何地方。

长：3.05米 重：5吨 发射方式：运载火箭

速度：20马赫(约24500公里/小时)

研发进展：试飞失败

中国WU-14滑翔飞行器

据美国媒体报道称，2014年1月9日中国军方在境内首次试验了10倍音速的高超音速导弹，意在突破美国的导弹防御体系，五角大楼已将中国的这一试验性武器取名为WU-14。

试验时间：2014年1月9日

速度：10马赫

研发进展：试飞成功

高超音速武器 - 试验

美军高超音速导弹试射失败[8]美国国防部证实，2014年8月25日美国在阿拉斯加科迪亚克发射中心(Kodiak Launch Complex)试射了一枚高超音速导弹，但以失败告终。

发射后仅4秒，导弹便出现技术故障，地面操作人员不得不启动其自毁程序。五角大楼表示将启动“全面深入的”调查。阿拉斯加当地目击者称导弹发射后即偏离轨道，随后爆炸解体。

高超音速武器项目是美国“常规全球快速打击系统”发展计划的重要组成部分。其目标是发展常规远程导弹，以快速打击全球目标。此计划将使美国拥有打击敌方防空指挥控制中心的能力。这项始于2003年的计划预计将于2020年初步形成战力。美国空军也表示，已将其列为最近30年发展计划的重点技术项目。