近日,也門胡塞武裝多次發表聲明,稱其利用“巴勒斯坦-2”型高超音速導彈對以色列多個重要軍事目標進行了打擊,同時還對駐扎在紅海附近的美航空母艦“哈里·杜魯門”號發動了襲擊并成功命中目標,不過此消息一直未得到美國方面的證實。

已成功命中多個目標

在“巴勒斯坦-2”型高超音速導彈對以色列多個重要基礎設施的打擊中,以色列提前得到預警信息并采取攔截措施,但未取得成功,導彈仍命中包括發電廠在內的多個目標。擁有“鐵穹”系統、“大衛投石索”系統、“箭”式系統及部分“薩德”反導系統等多個先進反導系統的以色列,為何會無力招架胡塞武裝的導彈襲擊?

從胡塞武裝發布的官方數據可以看出,“巴勒斯坦-2”型高超音速導彈射程為2150公里,最高速度可達16馬赫,分兩級使用固體材料配備隱形技術,擁有強力打擊能力及高機動性,超越了目前世界上大多數先進的反導系統。

低空、靈活,處在反導系統盲區

相較于傳統的洲際彈道導彈最高可達20馬赫的速度而言,高超音速導彈并不算快,但是為什么它能突破眾多反導系統的攔截呢?

彈道導彈,即在重力作用下飛行的彈道物體,發射后沿拋物線軌跡飛行,進入大氣層后采用火箭逐級推進,下落時在重力作用下逐漸加速,導彈的最高時速一般也是末端打擊速度。這類導彈時速高、打擊能力強,但其發射軌跡固定,一般不具備大幅度變軌能力,在打擊地面固定目標時效果顯著。

但當被打擊對象為航母等移動目標時,指揮人員通過測算彈道導彈飛行軌道,可推算出其降落點,將航母提前駛離打擊范圍,從而使彈道導彈的命中率大幅降低。并且,由于彈道導彈的飛行高度大多在大氣層外,正好處于各類反導系統的探測范圍內,也提前增加了被探查到的可能,增大了被攔截的風險。

而高超音速導彈的優勢在于其靈活機動的變軌能力,這類導彈的飛行高度較低——一般在大氣層附近,飛行過程中通過變換飛行軌跡,使對方無法預測導彈落點,從而大幅提高導彈命中率。而且,這個高度一般都處于反導系統盲區,高超音速導彈被發現的幾率也較低。

滑翔導彈與巡航導彈

目前各國使用的高超音速導彈,根據原理大致可分為高超音速滑翔導彈和高超音速巡航導彈。

高超音速滑翔導彈所依據的原理為錢學森彈道,這類導彈的彈頭一般設計成“乘波體”結構,也就是說,導彈在飛行過程中以大氣層為依托,利用飛行器高速飛行時產生的沖擊波在大氣層上面“打水漂”,就像乘坐在波面上飛行。導彈在飛行過程中關閉發動機,隨氣流進行無動力滑翔,節省燃料的同時還使得反導系統更加難以瞄準。目前,各國主要研制的高超音速滑翔導彈有我國的“東風-17”系列導彈、美國AGM-183A導彈、伊朗“法塔赫”導彈等。

使用超燃沖壓發動機作為全程動力的是高超音速巡航導彈。這類發動機不需要搭載助燃劑,一般通過火箭或者亞音速戰機發射,使其達到4馬赫以上的速度,此后,吸入高速氣流并與燃料混合后點燃來獲得更高的推力,因此這類導彈彈體上有一個明顯的進氣口,也被稱作吸氣式高超音速導彈。因為節省了搭載助燃劑的體積,理論上在同等體積或重量下,采用超燃沖壓發動機作為動力來源的導彈,可以獲得更遠的射程和更大的殺傷力。目前這類導彈主要有俄羅斯“鋯石”及“匕首”導彈、美國HACM導彈等。

研發仍面臨多個難點

高超音速導彈因其機動變軌、隱蔽性強等特點,從被發現到降落打擊,留給敵方的時間一般只有60秒左右,因此逐漸成為打擊航母的強有力武器。但目前,這類導彈研發方面還存在一些困難。

高超音速導彈最顯著的優勢——速度,恰恰也是其研發面臨巨大挑戰的根源之一。當物體以高超音速飛行時,與空氣劇烈摩擦會產生大量熱量,且熱量會隨著速度提升而快速增長。對于需要以5馬赫以上速度持續飛行上千公里的高超音速導彈而言,由此產生的熱量能使彈頭溫度飆升至上千攝氏度。如此極端高溫會引發導彈材料與空氣的化學反應,導致材料分解,遠遠超出傳統材料的耐受范圍,科研人員必須研發新型耐高溫材料。同時,高溫還會在彈體周圍形成“等離子體鞘套”,嚴重干擾導彈接收制導信號和航向修正指令,極大影響其命中精度,這也是困擾研發人員的一大難題。

采用超燃沖壓發動機作為動力源的高超音速巡航導彈,目前主要的技術瓶頸在于高超音速導彈的點火推進問題。由于這類導彈是在亞音速的基礎上點火發射,高速氣流經過發動機的時間很短,僅為幾毫秒,在此極端條件下,如何確保氧氣與燃料在高速氣流中充分混合,以及如何實現穩定可靠的點火,是橫在研發人員面前的重大挑戰,至今尚未得到完全攻克。

高超音速導彈的出現,深刻影響了現代攻防戰爭的格局,導彈擁有者在軍事威懾和作戰能力方面都得到顯著提升,推動了各國在軍事戰略、作戰理論等多方面進行相應的調整和變革。

(作者王書朋 單位:中國人民解放軍92326部隊)

來源: 科普時報