美国“超高速射弹”发展情况分析

贾晨阳

美国“超高速射弹”发展情况分析

贾晨阳

2016年2月，美国国防部长卡特表示国防部战略能力办公室正在发展“改变游戏规则”的新技术能力，其中“超高速射弹”（Hyper Velocity Projectile，HVP）尤为引人注意。HVP项目旨在研发一种可用于电磁导轨炮、海军舰炮和陆军榴弹炮的超高速射弹，可有效防御巡航导弹及弹道导弹，并能够为美国海军水面作战提供火力支援。HVP是美国落实第三次“抵消战略”的重要举措，一旦研发成功，将对美国防空反导能力产生重要影响。

“超高速射弹”基本情况

HVP是美国海军研发的下一代、通用化、低风阻、多任务制导弹药，可用于巡航导弹防御、弹道导弹防御、反水面战以及海军未来其他任务。

超高速射弹示意图

发展历程 HVP项目最初是美国海军为未来电磁导轨炮研发的一种高性能舰炮弹药。2005年，美国海军研究署启动了“电磁导轨炮创新性海军样机”项目，计划发展一种可低成本、快速、远程精确打击敌方目标的颠覆性武器。2012年，该项目完成第一阶段主要任务，开发了33兆焦动能的电磁导轨炮实验室样炮。随后，海军研究署启动该项目第二阶段任务，研发HVP是这一阶段的重点工作之一。2013年，海军研究署选定BAE系统公司作为HVP的主承包商，授予其3360万美元的开发和验证合同。2015年，完成了HVP关键部件设计、炮弹飞行模拟、毁伤效能评估、弹载电子器件开发等工作。根据美国海军提交国会的预算申请，海军计划从2017年开始为HVP项目单独拨款（2017年前，HVP与电磁导轨炮项目“打包”研发），并于2017年完成HVP试射。2016年2月，美国防部战略能力办公室在预算申请中新设立了“超高速火炮武器系统”（Hypervelocity Gun Weapon System，缩写为HGWS）项目，旨在集成海军电磁导轨炮和HVP的技术成果，并将HVP技术移植到传统火炮上，以提升现役海军和陆军火炮防空反导、反舰、对陆打击、火力压制等多任务能力。根据美国防部战略能力办公室预算，2016和2017年共为HGWS项目安排经费约5.15亿美元，其中涉及HVP的主要工作包括：优化陆军火炮用HVP发射药、部件和通信系统，并开展试射；测试HVP动能战斗部的毁伤威力；开展闭环火控条件下HVP对抗模拟目标的实弹测试等。

外部结构及性能指标 HVP尾部有4片弹翼，其中2片为固定弹翼，2片活动弹翼用于控制炮弹飞行。HVP采用次口径通用化弹体，通过配置直径不同的4片铝制弹托（未来可能采用更轻的碳纤维复合材料），可由不同口径的火炮发射，包括电磁导轨炮、海军127毫米MK45型舰炮、155毫米“先进舰炮系统”以及陆军155毫米榴弹炮。由电磁导轨炮发射时，除配备专用弹托外，还需在炮弹底部增加电枢。

HVP采用GPS+闭环火控指令制导，有动能和高爆两种战斗部，可攻击水面目标、地面目标以及空中目标。动能战斗部装药不超过0.1千克，采用触发引信，撞击目标后，战斗部在目标内部爆炸形成破片，杀伤目标，可用于防空反导；高爆战斗部装有约0.9千克高爆炸药，采用近炸引信，炮弹在空中爆炸形成破片，杀伤目标，可用于打击水面和地面目标。

HVP主要战术技术性能

主要特点 一是具有较高的飞行速度。由电磁导轨炮发射的HVP飞行速度可达到马赫数7。从127毫米榴弹炮发射的HVP速度可达到马赫数3，是传统炮弹速度的2倍，这一速度足以对抗部分反舰巡航导弹和无人机。二是具有较高的效费比。HVP没有火箭发动机，成本相对较低，单价只需要约2.5万美元。相比之下，目前美国海军装备的“渐进式海麻雀”防空导弹和“标准”-3 Block 1导弹成本分别为150万美元和1400万美元。在应对敌方较廉价的巡航导弹和弹道导弹时，HVP具有较高的效费比。三是通用性强。HVP最初是为电磁导轨炮专门研制的，经过改进，目前已可由海军127毫米舰炮和陆军155毫米榴弹炮发射。HVP一旦研制完成，就可集成到巡洋舰、驱逐舰和陆军大口径火炮等现役武器系统上。

关键技术 HVP发射时需要承受的过载高达20000～30000倍的重力加速度，这需要配备坚固耐用的抗高过载电子器件、高性能材料以及战斗部。HVP将解决抗高过载微型制导电子器件、控制致动系统、卫星GPS接收机、紧凑型引信、高密度电子组件、先进含能材料、轻质高强度复合材料以及热阻—热调节材料等关键技术。当前，美国海军和工业界正在为HVP联合研发抗高过载微型制导系统和电子器件。

“超高速射弹”带来的影响

提高美海军舰艇的作战优势。

HVP将会为美海军水面作战带来诸多优势，如通过亚口径弹药的设计来实现极高的精度，从而避免使用火箭发动机来增加弹药的射程；发射更小型化、更精确的弹药可以减轻附带毁伤的程度，并可在更大程度上提高弹药库的装弹量，同时增强舰上的安全性；避免使用火箭发动机，从而减低弹药的总成本。

降低美海军舰艇的防御成本。美国通过研发HVP进行弹道导弹和巡航导弹防御作战，将极大地降低舰艇防御成本，增强舰艇自卫能力。美国防部长卡特表示，发展HVP而不是采用更昂贵的拦截器，将能够以每发低得多的成本挫败正在到来的导弹群袭击，从而对攻击者施加更高的成本代价。

抵消对手导弹不对称作战优势。从美国积极研发HVP的有关情况来看，这是美国针对对手量身定制的“改变游戏规则”的先进技术，目的就是抵消对手导弹作战的规模优势。美国将通过发展大量低成本防御武器，给对手导弹作战构成重大威胁与成本压力，从而彻底改变战争中的攻防平衡。

安装在127毫米发射系统中的HVP

安装在155毫米发射系统中的HVP

超高速撞击演示实验

几点启示

美军将HVP视为应对“反介入/区域拒止”能力定制的“改变战争规则”的颠覆性武器之一。美国国会研究署在名为《海军激光器、导轨炮和HVP：背景及国会需考虑的问题》的研究报告中也指出，固态激光器、电磁导轨炮和HVP这3种新概念武器中的任何一种技术研发成功并实现部署，都可能成为水面舰防御的“战争规则改变者”；如果其中2种或3种武器研发成功并实现部署，其结果不仅将改变战争规则，甚至会带来一场新革命。值得我们高度关注。

“改变游戏规则”的先进技术将对未来作战产生重大影响。为保持对对手的技术优势，美国成立了战略能力办公室并专职研发各项“改变游戏规则”的先进技术，从而使美国具备对抗高端对手的能力。与创造全新能力的技术驱动型机构不同，战略能力办公室将通过对现有能力进行重新使用、与其他国防部资产进行集成、吸纳新的商业技术等多种手段重新定义现有能力。目前，战略能力办公室开展的工作除了HVP，还包括“先进导航”“集群自主平台”“武器库飞机”等多项先进技术项目。美国通过战略能力办公室加速推进技术研发，实现技术突袭，形成对手难以跟随或对抗的“改变游戏规则”的军事能力，从而为美军提供不对称的竞争优势。

安装在电磁导轨炮中的HVP

积极利用现有能力和即将成熟的技术发展颠覆性装备。美国第三次“抵消战略”的核心思想是实现技术的创新发展和应用，构建新的绝对军事优势。在HVP的发展过程中，美军创新性地将即将成熟的HVP与传统火炮相结合，实现武器装备作战能力的跨越式提升。美军创新装备发展思路，将现有能力（成熟的平台、武器、系统和技术）与即将成熟的技术、商用系统、作战概念相互融合，快速形成具备全新作战能力的武器装备。

低成本高效率饱和攻击将重新焕发生机，“以量取胜”可能重新成为武器装备发展的重要思路。随着导弹技术的扩散，美国认为其高端对手可能拥有与美国在射程、精度和隐身性能上相匹敌的导弹，从而使攻防形势趋于平衡，这样就使得数量和成本成为未来作战的一项关键因素。这种动向将导致美国在发展新兴技术能力的同时，重新重视武器装备低成本和规模优势带来的好处。基于此，美国启动了HVP、“无人机蜂群作战”等多项先进技术研发。

责任编辑：彭振忠