美國(guó)監(jiān)測(cè)到中國(guó)年初試射了一枚速度可達(dá)十倍音速的神秘武器，并得到中國(guó)官方間接證實(shí)，照此速度，一小時(shí)內(nèi)就能打到美國(guó)。這到底意味著什么? 時(shí)間不是問(wèn)題
以音速為340米/秒計(jì)，10倍音速的武器一小時(shí)內(nèi)能飛行12240公里。這個(gè)距離當(dāng)然足夠打到美國(guó)，而這個(gè)一小時(shí)的時(shí)間是否驚人呢?那要看你和什么比了。
現(xiàn)在最快的戰(zhàn)斗機(jī)一般最大平飛速度略超過(guò)2倍音速，而且持續(xù)最大速度飛行它會(huì)很快耗盡燃料;大型轟炸機(jī)還只有極少型號(hào)能超音速飛行，飛抵美國(guó)所需時(shí)間更長(zhǎng);巡航導(dǎo)彈也一般亞音速飛行。
然而只需換一種飛法，就能使這個(gè)成就一文不值。前蘇聯(lián)早在1957年就發(fā)射了人類(lèi)第一顆人造地球衛(wèi)星。要使物體進(jìn)入地球軌道環(huán)繞飛行，必須達(dá)到7。8公里/秒的第一宇宙速度，這是音速的近23倍。將衛(wèi)星換成彈頭，這樣的火箭就成了彈道導(dǎo)彈，再使速度略低于入軌速度，它就會(huì)落回地球，不同大小的火箭發(fā)動(dòng)機(jī)關(guān)機(jī)時(shí)能賦予彈頭不同速度，從而達(dá)到不同射程。用能入軌的發(fā)動(dòng)機(jī)，就能打到地球任何一點(diǎn)。打到12240公里的目標(biāo)，導(dǎo)彈需要7。2公里/秒的速度，時(shí)間則只要28分鐘。而中國(guó)1970年就發(fā)射了衛(wèi)星。
難在機(jī)動(dòng)
那么，今天的10倍音速試驗(yàn)何以視為成就?原因在于，洲際彈道導(dǎo)彈速度雖快，但主要在大氣層外飛行，只在再入大氣層時(shí)靠防熱材料挺過(guò)最嚴(yán)酷的摩擦升溫。而且，正因?yàn)檫@種相對(duì)固定的拋物線彈道，彈道導(dǎo)彈發(fā)射后很快就能被測(cè)算出彈道和大致落點(diǎn)，這為攔截它提供了很大的便利。
彈道導(dǎo)彈對(duì)付攔截的辦法，除了減弱紅外、雷達(dá)等信號(hào)特征，拋出誘餌與彈頭一起飛行，施放干擾等，最有效的就是彈頭機(jī)動(dòng)了。目前俄羅斯的“白楊-M”導(dǎo)彈時(shí)常自稱(chēng)能突破反導(dǎo)系統(tǒng)，就是因?yàn)榫哂幸欢ǖ膹楊^機(jī)動(dòng)飛行能力。
當(dāng)然，彈頭的機(jī)動(dòng)也帶來(lái)很多挑戰(zhàn)。前面說(shuō)過(guò)的高速雖然是優(yōu)勢(shì)，但一旦在大氣層內(nèi)進(jìn)行，哪怕是高空稀薄大氣中，也會(huì)使高溫更加嚴(yán)重，持續(xù)時(shí)間一長(zhǎng)，彈頭有化作流星之虞。受制于力學(xué)原理，彈頭也不可能任意機(jī)動(dòng)，其角度、軌跡都有限制。機(jī)動(dòng)也破壞了原有彈道的規(guī)則性，彈道導(dǎo)彈必須有更多辦法清楚地知道自己的位置，自己辨認(rèn)出目標(biāo)，才能保證命中精度。為應(yīng)對(duì)這些挑戰(zhàn)，實(shí)際上彈頭必須從再入時(shí)的極高速度慢下來(lái)。
這正是中國(guó)此次試驗(yàn)的背景。根據(jù)美方的觀測(cè)，中國(guó)顯然是發(fā)射了一枚彈道導(dǎo)彈，其彈頭在后期進(jìn)入了滑翔機(jī)動(dòng)飛行，其十倍音速的速度正是為適應(yīng)各種限制而減速的結(jié)果。2011年，美軍的“先進(jìn)高超音速?gòu)楊^”(AHW)曾在試飛中滑翔約3800公里，彈頭速度達(dá)到8倍音速。據(jù)此有人認(rèn)為中國(guó)在這一領(lǐng)域已經(jīng)與美國(guó)平起平坐。
謹(jǐn)慎地說(shuō)，不同程度的彈頭機(jī)動(dòng)能力的研究并非始自今日，只是中、美這兩次試驗(yàn)成了新聞。試驗(yàn)中彈頭只要沒(méi)有燒毀，應(yīng)該算飛行成功，這樣的速度當(dāng)然會(huì)對(duì)美軍現(xiàn)有的反導(dǎo)系統(tǒng)構(gòu)成嚴(yán)重挑戰(zhàn)，但前提是滑翔彈頭也要解決機(jī)動(dòng)帶來(lái)的防熱、制導(dǎo)等問(wèn)題，可靠地完成使命，這一點(diǎn)恐怕仍不敢說(shuō)已經(jīng)解決，我們看到的只是一個(gè)摸索過(guò)程被曝光的一個(gè)側(cè)面。
另外，彈頭機(jī)動(dòng)技術(shù)原來(lái)主要是為核導(dǎo)彈準(zhǔn)備，因?yàn)槿绱速M(fèi)力地開(kāi)發(fā)昂貴的洲際導(dǎo)彈，如果一次耗資數(shù)千萬(wàn)美元，只是為向半個(gè)地球外扔一顆普通炸彈，殺傷力再大，也比不上轟炸機(jī)一個(gè)架次投下的普通炸彈多，這對(duì)任何軍隊(duì)都是極不劃算的。
直到近年，用洲際導(dǎo)彈攜帶普通彈頭才成為美軍的選項(xiàng)，這是因?yàn)橐恍r(shí)內(nèi)打到全球任何一點(diǎn)的“全球即時(shí)打擊”能力在美軍堪稱(chēng)“外科手術(shù)”或“點(diǎn)穴”式的新戰(zhàn)爭(zhēng)樣式中，構(gòu)成了全新的威懾意義。特別是打擊恐怖主義組織等特殊對(duì)手時(shí)，昂貴的導(dǎo)彈雖然可能只炸毀一輛卡車(chē)，但這輛車(chē)可能正準(zhǔn)備對(duì)己方意義重大的目標(biāo)發(fā)射導(dǎo)彈，實(shí)施核攻擊或生物/化學(xué)武器攻擊!同時(shí)，這種應(yīng)用還大多著眼利用現(xiàn)成的洲際核導(dǎo)彈技術(shù)甚至直接改裝庫(kù)存導(dǎo)彈，才能降低成本。
尚需突破動(dòng)力
這次中國(guó)試驗(yàn)的技術(shù)還有一個(gè)根本特點(diǎn)——它只是在火箭發(fā)動(dòng)機(jī)關(guān)機(jī)后，利用火箭賦予的能量滑翔，自身已不能再加速。實(shí)際上在高超音速(5倍音速以上)飛行領(lǐng)域，還有相當(dāng)大一類(lèi)設(shè)想中的飛行器將自帶動(dòng)力，以高速巡航導(dǎo)彈、高速無(wú)人偵察/轟炸機(jī)甚至洲際高速客機(jī)的面目出現(xiàn)。
要在大氣層中達(dá)到并保持高超音速，仍用火箭發(fā)動(dòng)機(jī)雖無(wú)不可，但太過(guò)笨拙，因?yàn)樗畲髢?yōu)勢(shì)就是自身攜帶氧化劑，擅長(zhǎng)大氣層外飛行，而大氣層內(nèi)有空氣為燃燒提供天然的氧化劑，使用吸氣式發(fā)動(dòng)機(jī)要合理得多，只是難度在于必須使發(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi)部氣流也能超音速流動(dòng)。這種發(fā)動(dòng)機(jī)稱(chēng)為超(音速)燃(燒)沖壓噴氣式發(fā)動(dòng)機(jī)，已成為航空航天強(qiáng)國(guó)爭(zhēng)奪的制高點(diǎn)，目前最大的進(jìn)展仍為美國(guó)取得。2004年，其X-43試驗(yàn)機(jī)實(shí)現(xiàn)超燃發(fā)動(dòng)機(jī)持續(xù)工作12秒，最高速度短暫地達(dá)到9。8倍音速，2013年，X-51試驗(yàn)機(jī)實(shí)現(xiàn)超燃發(fā)動(dòng)機(jī)持續(xù)工作210秒，最高達(dá)到5。1倍音速。
這樣的飛行，還是由轟炸機(jī)將試驗(yàn)機(jī)攜帶到高空，并由助推火箭將其加速到4。8倍音速才完成的，因?yàn)槌及l(fā)動(dòng)機(jī)在更低的速度下理論上就無(wú)法工作。如果不想每次飛行都消耗一枚不小的火箭，并減輕重量，這樣的飛行器還需要研制同時(shí)具有現(xiàn)有的噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)和超燃發(fā)動(dòng)機(jī)特點(diǎn)的動(dòng)力系統(tǒng)。在這一多難度極大的領(lǐng)域，美國(guó)剛剛?cè)〉贸醪匠晒�，中�?guó)則已開(kāi)展了大量的理論研究和地面模擬，但離制造真實(shí)樣機(jī)進(jìn)行試飛還有不小距離。
所以，不要只為一小時(shí)打到美國(guó)而激動(dòng)，這場(chǎng)競(jìng)賽才剛剛拉開(kāi)大幕。
