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1月30日,美国国防高级研究计划局(DARPA)宣布,已经与美国空军完成了“吸气式高超音速武器概念(HAWC)”计划,之后该项目将被纳入名为“MOHAWC”的后续计划中继续研究,并最终开发出一种远距高超音速巡航导弹。该项计划的顺利完成,意味着美军在高超音速吸气武器领域取得了长足进步,并验证了可靠的超燃冲压发动机。但凑巧的是,在2022年12月发行的《空天技术》期刊上,上海机电所尹中杰等联合发布了一篇论文,其中论证的正好是“针对基于吸气式高超声速飞机拦截平台的临近空间高机动目标中制导拦截问题”——这下中美两国在“高超音速武器”领域,不期而遇的展开了一场最强“矛”“盾”之争!

目前,高超音速武器已经成为各大国的热门武器研究项目,高超音速武器可分为“高超音速助推滑翔导弹”和“高超音速巡航导弹”。而美国此次宣布完成研究计划的“吸气式高超音速武器概念(HAWC)”则属于后者。“高超音速巡航导弹”的飞行方式是先利用火箭发动机加速至高超音速,随后切换到吸气式超燃冲压发动机工作,以维持在临近空间高超音速巡航机动飞行。

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美军虽然现在公开有大概11种高超音速武器研制项目,但“吸气式高超音速武器概念(HAWC)”等少数几个属于美国政府部门直接资助研究的项目,因此其先进程度高,研究进度快,其成果还将会被部署到美军的空基、海基和陆基所有作战平台上,通用性远超美军各军种独立研制的高超音速武器项目。并且该项目的后续研究计划已经在美国2023财年预算中获得了6000万美元的拨款,接下来其研究重点将集中在缩小导航组件、升级飞控算法、改进制造工艺以及提升超燃冲压发动机碳氢化合物效能的方法。当然,下来还将导弹试射扩大到美国海军与空军的作战平台上,并不仅局限于现在的B-52轰炸机。

从美国国防高级研究计划局(DARPA)在其网站上发布的消息中可以看出来,“吸气式高超音速武器概念(HAWC)”项目的成功对其意义十分重大。毕竟作为在高超音速武器领域深耕几十年、掌握世界领先技术的美国,却在近几年的“高超音速武器”实用化研究领域里大幅落后于中、俄两国。不但中国已经列装了自己的高超音速武器,俄罗斯更是同时宣布“匕首”“锆石”等高超音速武器在空军和海军平台上进行了实战部署。而美国直到现在不但没有列装一种高超音速武器,甚至连一种成熟的测试项目都拿不出来。这无疑令发起“第三次抵消战略”的美军脸上无光。

而美军之所以如此着急推进多军种的高超音速武器研制,就是因为其在美国制定的“第三次抵消战略”中被赋予了颠覆性的意义:不但可以凭借吸气式高超声速巡航导弹的速度优势,满足其对敌方进行高速远距离打击需求,还可以利用其低空巡航机动能力,可有效避开中国反介入/区域拒止威胁环境的挑战,精确打击时敏目标和高价值目标,提高美军生存力。此外,根据美军2019年的评估报告显示,中国有能力对在第一、二岛链内美军基地和航母战斗群发起打击的军事目标,大部分部署在距离海岸线463公里内,少部分位于距离海岸线2000公里远的内陆。所以美军需要发展吸气式高超声速巡航弹这类防区外精确打击的“踹门”武器充当“清道夫”,以撕开反介入/区域拒止防御体系缺口,确保美国航母战斗群安全进入中国东南沿海区域作战。

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但不好意思的是,美军耗费大量资源并行推进的多种高超音速武器,可能面临着还未“诞生”就立即“夭折”的窘境。因为在开头提到的由我国上海机电所、大连理工、北京空天技术所等联合发布的《基于高超声速飞机平台的拦截中制导方法研究》论文中,透露了一种可以重复使用的、针对吸气式高超声速武器进行拦截的防御系统。这种针对类似美军“吸气式高超音速武器”进行拦截的防御系统,是由动能拦截器、高超声速飞机拦截平台,以及助推器构成。其中,助推器由固体火箭发动机提供动力,拦截平台的作用是携带动能拦截器运送至预测命中点。

据论文描述这种针对“吸气式高超音速武器”进行拦截的防御系统,在执行拦截作战时,会先由我国的天基预警系统对来袭目标进行探测和跟踪,并将拦截参数发送到发射阵地。同样装备超燃冲压发动机的可重复使用拦截平台被发射后,在被引导至预测命中点附近发射携带的动能拦截器,并依靠其红外导引头对来袭高超音速导弹进行锁定和撞击拦截。而高超声速拦截平台在释放动能拦截器后则会转弯,先巡航飞行,之后下滑着陆,为下次拦截做准备。

由此可见,目前各大国不但在磨砺着自己手中“高超音速武器”这把“利矛”,也同样在打造着能防御他国高超音速武器进攻的“坚盾”。但由于高超音速武器特有的难发现、难锁定和预警、拦截窗口短暂的特点,导致世界上现有的反导防空系统都存在对其防御效果不佳的问题。可我国却已经在“拦截器”这个技术难点上打开了一道缺口,不但已经成功论证了可重复使用的高超音速拦截平台,还利用美国麻省理工团队在2004年的研究成果,大幅提升了拦截器预测算法的精度,提高了对敌方高超音速武器的拦截成功率。

国外对于我国这篇论文的反响比较强烈,但仍认为这不过是我国科研人员的“理论”成就,是一种能增强国民自豪感的“公关行动”,似乎并不认为我们有能力实现论文中提出的拦截系统。当然,在高超音速武器拦截领域,全世界都没有现成的好方法和成熟的拦截系统,我们虽然提出的是“理论”,但已经是偏向于实用的“预测算法优化”方面,并不是模糊的提出一个拦截方案而已。最重要的是,这篇具有抵消美军最先进的吸气式高超声速巡航导弹的论文,它已经公开发表了——这还不能说明问题吗?