高超音速武器为何美国没有（美国研发不出高超音速武器）

第一次，美国在武器技术领域落后中国10年！

今年五月，美国空军的一架B-52轰炸机在加利福尼亚州南部试射了一枚AGM-183A导弹。

AGM-183A正是美军参考我国东风-17所开发的一种空射高超声速武器。

据悉，这是该次导弹的首次试射成功。

在之前，AGM-183A总共遭遇了3次试射失败，其中一次导弹与载机分离后未能成功点火，两次未能成功与载机分离。

此次的成功，让许多媒体惊呼美国已经在高超声速武器领域追赶上了中国，事情真的是这样么？

（AGM-183A）

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美国追赶中国？

实际上，这次AGM-183A的试射很难算得上是成功。

如果我们找到美国国防部所发布的一手消息，就会发现其原文表述为“successfully complete ARRW hypersonic boosted test flight”，翻译过来就是“成功进行ARRW助推器飞行测试”的意思。

AGM-183A这种助推-滑翔式高超声速导弹，其弹体分为助推器和滑翔弹头两个部分。

其中弹体的研发项目名为ARRW，而滑翔弹头的研发项目名为TBG。

此次进行的试射实际上只对助推器进行了测试，而TBG弹头并没有安装在上面测试高超声速滑翔的能力。

而研发高超声速导弹最核心的技术恰恰是滑翔弹头能否成功地在大气层中稳定飞行。

其中有什么难点？

（ARRW试射新闻）

由于空气是一种可压缩流体，所以在高超声速环境下，气流的物理特性与低速环境完全不同。

例如在亚音速甚至跨音速飞行时，飞行器产生升力的主要方法是通过伯努利原理诱导下洗气流。

而当进入了高超声速飞行时，飞行器产生升力的主要手段就变成了通过压缩、排开气流诱导不对称激波。

对于非常复杂的空气激波，在进行力矩计算时稍有失误，就可能导致弹头因飞行姿态失稳而失败。

当下的气动仿真软件又无法完全模拟激波的特性，因此必须使用高超声速风洞进行缩比甚至等比例模型进行实际测试。

（HTV-2）

另外，如何解决弹头表面产生的高温，减少高温驻点热流密度，也是设计高超声速导弹的关键。

早在2008年，美国就曾经研发过HTV-2“猎鹰”高超声速飞行器。

这种飞行器的造价达到了惊人的3亿美元，最大飞行速度预计可以达到20马赫，并进行过两次飞行实验。

但这两次实验却都失败了，失败的原因正是因为高温烧穿了飞行器表面，导致其产生结构断裂，并最终坠入太平洋。

两次失败后，时任美国总统的奥巴马便裁撤了美国的高超声速研究项目，并导致了相关技术人员和硬件设施发展的断代。

（HTV-2）

直到2019年我国在建国70周年国庆阅兵上高调展示了东风-17导弹，美国的政客们才惊诧地发现，美军在高超声速领域已经落后太多。

AGM-183A正是为了追赶东风-17而紧急设立的项目。

此次的助推器试射成功，虽然没有携带上滑翔弹头，但也算是将该项目向前推进到了下一阶段。

不过，在TBG滑翔弹头与ARRW助推器结合起来进行成功测试之前，AGM-183A导弹都不能被称为“成功”。

换句话说，我们都被“标题党”了一波。

若是以我国高超声速导弹研发的重要时间节点为参考，那么我国首次成功进行乘波体飞行器测试则是在2014年，东风-17的成功试射则发生在2017年。

美国在这个领域落后我国10年并不是在夸张！

（AGM-183A）

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高超音速武器有啥特点？

毫不夸张地说，高超声速武器能够改变现代战争的游戏规则！

这种武器有两个最大特点，第一个特点是几乎无法拦截，第二个特点则是能够精确打击，甚至能够攻击移动目标。

让我们先从高超音速武器难以拦截的特点开始讲起。

高超音速武器之所以很难被拦截，很大一部分原因是它在发射过程中就很难被探测到。

拦截普通弹道导弹的流程如下：

1）SBIRS天基红外预警卫星会扫描到导弹发射的热源，但这种卫星无法给出精确的三坐标火控信息。

2）收到SBIRS扫描到的大概防卫信息后，反导预警/跟踪雷达开机，对导弹进行精确定位。

3）反导拦截弹发射，在反导预警/跟踪雷达的中继制导下飞向目标，末端切换到红外制导，直至命中目标。

（SBIRS）

同普通弹道导弹一样，助推-滑翔式高超音速导弹发射时其火箭发动机也会产生大量热能，因此无法逃过SBIRS的扫描。

但与弹道普通导弹不同的是，高超音速导弹可以实现全程在大气层内滑翔。

由于地球是一个具备一定曲率的球体，所以雷达会被地球遮挡住，无法探测到一定距离外小于一定高度的目标。

如此一来，高超音速导弹就可以凭借在大气层内滑翔的特点以较低飞行高度进入雷达的探测盲区中，使得雷达变成一个睁眼瞎。

这种能力具体有多么强？

我们不妨来计算一下。

（导弹预警雷达）

同样射程为2000公里的条件下，普通弹道导弹的弹道顶点约为500公里左右，且弹道的大部分全都处在大气层外。

而大气层与外太空的分界线高度则是100KM，高超音速导弹的飞行轨道顶点只会比这个数值更低。

根据相应的公式进行计算，同样一部雷达发现传统弹道导弹的距离至少是发现高超音速导弹距离的两倍。

并且高超音速导弹还会在后续的滑翔中不断降低高度，使得被雷达发现的可能更低。

连发现与跟踪都做不到，就更遑论拦截了。

当然，高超声速导弹最终还是会进入到雷达能够探测到的范围内，这时候就轮到其高机动性发挥作用了。

高超声速导弹的高机动性，最明显的特点就是快。

我军的东风-17、美军的AGM-183A、俄军的锆石等等高超音速武器，其最大飞行速度都在10马赫，换算过来就是约3.4公里/秒。

即使经过了长距离滑翔后速度有所下降，末端也能维持在3马赫以上，一百公里的航程只需要不到一分钟就能跑完。

这也就意味着防空系统拦截高超音速武器的窗口非常短暂。

防空系统从响应到发射导弹，再到防空导弹飞向目标本身花费的时间就不短，即便是拦截普通的超音速导弹也需要面对很大压力，想要拦截高超音速武器便更是有心无力了。

（DF-17）

同时，高超声速武器还能够以较大的幅度在大气层内机动变轨。

这时候可能就会有读者问，高超音速导弹可以变轨，拦截弹就不能变轨跟上去么？

这当然是可以的。

但是，由于高超音速导弹针对5马赫以上速度飞行的环境进行了专门的优化设计，所以目前的防空/反导拦截弹无法以同样的效率进行变轨。

这里就要引入一个重要的概念——升阻比，升阻比就是飞行器在一定条件下飞行时升力和阻力的比值。

像东风-17这样的乘波体弹头在高超音速飞行时的升阻比能达到3以上，而普通的圆锥形、流线型弹头只有1甚至更低。

（标准-6防空导弹）

简单地说，使用类圆锥流线形状弹头的防空导弹，它在高速飞行时，飞行速度的下降速率比乘波体弹头高3倍，当进行机动时会更甚。

例如美国海军的标准-6型防空导弹，它的极速就能达到约7马赫。

虽然看起来只比东风-17小2马赫，但在实际的拦截过程中，如果东风-17采取大幅度规避机动，那标准-6的速度就会急剧下降。

在连续几个6G以上载荷的机动后，东风-17还能够维持5马赫以上滑翔，标准-6可能就已经要失速坠毁了。

这也就导致即便拦截方抓住了能够对高超音速导弹发起拦截的窗口期，也要面临拦截弹的机动性不如被拦截目标好的困境。

（潘兴-2）

同时，强大的机动变轨能力也赋予了高超音速导弹精确打击能力。

尽管弹道导弹通过末端变轨缩小CEP（圆概率误差）的技术很早就出现了。

例如美国的潘兴-2型中程弹道导弹和俄罗斯的9K79“圆点-U”短程战术弹道导弹就都能将CEP缩小到30米以内。

但这些早期的能够末端变轨的弹道导弹，因为变轨能力较差，且会在再入过程中遭遇黑障屏蔽数据链通讯的问题，所以无法进一步提高打击精度。

而高超音速武器则能够在滑翔过程中多次调整轨道，搭配上GPS、雷达等制导手段将CEP缩小到10米以内。

像东风-17、东风-26这样的导弹，甚至能对航母这种大型机动目标进行打击。

难以拦截再加上精确打击的特点，说高超音速导弹是能颠覆战争规则的武器并不夸张。

3

美国高超导弹研发又将受挫？

美国在高超音速导弹的发展，不仅被中国遥遥领先，还面临着被自己人当头痛打一棒的问题。

美国的高超音速导弹项目现在主要有四个项目，分别是：陆军的LRHW、海军的CPS、空军的ARRW和HAWC。

这些项目之间不可避免地要产生互相争夺经费的问题，但实际上这样的情况本可以避免。

就拿美军刚刚成功进行了助推器测试的AGM-183A来说，这个武器的设计就充满了军种斗争的问题，各项指标非常荒谬。

按照规划，AGM-183A的全重约为3.2吨，这个重量刚好不超过F-15战机机腹挂点的载重能力。

很明显，AGM-183A将重量限制到如此程度是为了让其拥有更好的通用性。

（B-52发射AGM-183A）

但问题来了，AGM-183A的主要搭载平台其实是B-1B和B-52轰炸机，而轰炸机的脆弱性又要求这型导弹拥有较大射程来保证搭载平台的安全。

如此限制重量的设计，再加上不能放低的射程指标，使得AGM-183A的弹头战斗部重量被迫缩减到了22公斤。

只有通过这种方式大大降低载荷后，AGM-183A才将射程勉强提升到了1600公里。

我们可以与常见的导弹进行横向对比，如美军AGM-84鱼叉反舰导弹战斗部重量约为250公斤，而东风-26的战斗部重量甚至高达1吨以上。

可以说，AGM-183A的威力是较弱的，无法对具有一定防护能力的目标——如机堡、地下掩体进行有效杀伤。

（LRHW）

那么美军为什么不分别为轰炸机和战斗机设计两种不同的高超音速导弹呢？

答案是：完全可以，实际上都不用重新进行设计。

美国空军只需要将陆军的LRHW和海军的CPS重型高超音速导弹进行一定改装再搭载到轰炸机上就可以实现相应目标。

实际上，CPS和LRHW正是陆海两军的合作项目，这两种导弹仅有助推器、发动机不一样，其使用的弹头则是一模一样的。

但空军却因为与海军的矛盾，不肯参与到这个项目中来，最终导致AGM-183A需要同时适配轰炸机和战斗机，变成了一种四不像的武器。

从19年到现在，历经了3年的研发，美国空军最终也是想明白了AGM-183A的鸡肋之处。

然后他们做了一个惊人的决定，把这种导弹的设计方案推倒重来！

（AGM-183A）

在新版的ARRW计划中，AGM-183A的性能指标将被大幅度修改。

其发射重量将进一步降低到2.2吨，这个重量则刚刚符合F-35战机的挂载能力，最大射程降低到1100公里，最大速度也同步下调到9马赫。

而一直以来饱受诟病的弹头战斗部重量则有了很大提高，整整翻了3倍，提高到了67公斤，使其具备了更强大的杀伤能力。

这一版的AGM-183A将会更偏向于使用战斗机进行挂载，相应的也就更不适合轰炸机使用。

更为要命的是，将研发方案推倒重来将会进一步延长开发周期，尤其是在旧版方案的助推器已经试射成功的情况下。

这也就使得美国在高超音速导弹上的研发进度更加落后，更难以追赶上我国。

（祝学军院士）

可以说，美国的高超音速武器研发，被我国和其内部的官僚来了个两头堵。

我国的高超音速武器研发离不开一众科研人员的辛勤工作，也涌现了一大批为国奉献的先进个人和集体。

例如东风-17导弹的总设计师祝学军院士，和她所在的航天科技第一研究院，就在我国历次重大工程项目中立下了赫赫功勋。

我们更要铭记提出高超音速基本概念——助推-滑翔弹道的钱学森等上一代科技工作者。

并将这种不断进取的科研精神发扬光大，创造更多属于中国的独门科技！

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