21世纪的“速度核武器”

2014-06-13 10:20佩环
科学大众·小诺贝尔 2014年5期
关键词:空天飞机马赫高超音速

佩环

在冷兵器时代,人们说“兵贵神速”,说明用兵就是要讲究一个“快”字。信息化条件下的兵家之道,更是快字当头。2014年的1月13日,美国“华盛顿自由灯塔”网站报道称,中国军队于1月9日首次试验10倍音速(10马赫)的高超音速导弹“武器”,这种导弹可以突防美国的导弹防御系统。

美国将这种高超音速飞行器(HGV)命名为W u- 14。中国的军事专家随后称此次试射是重大突破。此次试射成功,让美国人有点坐不住了,因为在现有的任何导弹防御系统做出反应前,此种导弹便可击中目标。

军事专家认为,高超音速武器是非常直白的“速度威慑”,对手即便发现,也来不及防御。因此高超音速武器又被称为21世纪的“速度核武器”。

速度至少要5倍音速以上

什么样的武器才能配得上“高超音速武器”的名号呢?目前,国际上对高超音速的定义较为普遍的是指流动或飞行物体的速度超过5倍音速,即马赫数超过5。声音在空气中的传播速度是340米/秒(在15℃的空气中)。5马赫的武器,1秒钟飞多少米……你可以自己计算一下。

现在,高超音速武器以高超音速导弹、飞机和空天飞机等为实物载体。像飞机和汽车一样,最重要的部件是发动机。开发高超音速武器的关键是研制超燃冲压发动机。各国开发的冲压发动机大同小异,几乎都有一根长长的管子,专业术语叫“涵道”。在燃烧室里,燃料和气流的混合物一起燃烧,膨胀的燃气通过涵道出口高速排入大气,由此产生剧烈的动力。

发展高超音速武器,还有一个致命的“技术痼疾”,那就是隔热。高超音速武器飞行时,武器表面会出现极高的温度。当航速达到6马赫以上时,武器表面所受的温度达到500℃以上,美俄高超音速武器试验就多次出现外壳密封失效、发动机部件烧毁导致的事故。

美国企图“一骑绝尘”

美苏争霸的冷战时期,美国就通过秘密研制和装备速度达到3马赫的SR-71高速侦察机,迫使苏联不得不陷入疲于应对的局面。时至今日,美国国防部故伎重演,在面对俄罗斯这一强硬对手和中国不断增强军事实力的情况下,鼓励美国洛·马公司开发SR-72,意在借助“臭鼬工厂”在高超音速关键技术上的突破,炫耀技术优势,挑起军备竞赛,迫使对手被动地采取各种应对措施,消耗掉大量经费,达到牵制对手的目的。

2001年“9.11”恐怖袭击发生后,为了发现和打击稍纵即逝的目标,美国国防部提出发展C-PGS系统,目的是在一小时内打遍全球任一点。

当前,美国国防部赞助的高超音速武器项目中,SR-72高超音速侦察攻击机最具科幻色彩。由洛·马公司“臭鼬工厂”推出的SR-72飞机,突出以6马赫在高空高速突防的性能。

除了SR-72,美国近年来还试验多种打着“高超音速”标签的飞行器,其中X-37B空天飞机、HTV-2“猎鹰”飞行器以及X-51A巡航导弹被视为拉动美国高超音速技术的“三驾马车”。

先来看X-51A,实际上,它和所披露出的SR-72还有点像,均用超燃冲压发动机在高空以5~6马赫的速度飞行,迄今进行的试验基本成功,但其复杂程度远不及SR-72。另一种X-37B则进展得更顺利,两架X-37B迄今已成功进行多次飞行,但它实际上并非标准意义的“空天飞机”,而是一种轨道飞行器,与已退役的航天飞机没有本质区别——都是在太空轨道进行有规律飞行。美国媒体吹嘘X-37B飞机有“22马赫的高超音速”,但这种速度是X-37B赖以像卫星那般在轨道运行的基本条件,换句话说,如此高速的X-37B不能随意“踩刹车”,否则掉进大气层就会成为靶子。至于“猎鹰”计划,外界根本没见过其真容,只知道它的速度和飞行高度介于X-51A和X-37B之间,只在临近空间的区域进行高超音速飞行,很显然,其技术成熟度是上述几款武器中最低的。

俄中不甘落后

当美国竭力打造可以1小时打遍全球的C-PGS系统之际,出于打破军事霸权的目标,其他国家也不甘落后。美国军事专家认为,中国试验的高超音速飞行器“WU-14”一旦部署,可对全球任何航母编队实施有效打击,并且可以突防美国的导弹防御系统。

不止是中国,俄罗斯也在积极复活自己的高超音速武器项目。目前,外界已知俄罗斯最先进的高超音速武器是GLL-31“射手”高超音速导弹,这种导弹的速度可以达到10~12马赫。有意思的是,俄国防部声称还有更先进的高超音速武器等待测试。endprint

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