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無可抵擋的利刃:高超音速武器會怎樣改變戰爭?

「天下武功,無堅不破,唯快不破」,這句話用在高超音速武器身上再合適不過了。從戰術性能的角度來說,今天大多數的高超音速武器還真就是個「唯快不破」的狀態。而這種無堅不摧、無可抵擋的「利刃」,毫無疑問會極大地改變未來戰爭的樣貌。

快?有多快?

可以想象一個場景。當你的敵人在1000公里外按下按鈕、飛彈騰空而起時,你的生命就已經進入了最后的倒計時。無論防空雷達有沒有發現這枚速度堪比彈道飛彈突防、彈道卻異常平直的巡航飛彈,在322秒后,它都會帶著重達數百公斤的高爆戰斗部穩準狠地將指揮部炸得七零八落。

早在上世紀三十年代,人類就開始了對「高超音速」的探索。被廣泛認為是高超音速飛行器開山鼻祖的,是納粹德國時期開發的高度機密項目「銀鳥」:1936年,奧地利航空工程師歐根·桑格開始在德國下薩克森州領導一個開發小組,而他們設想了一種以當時十分新穎的液體燃料火箭為動力的「超級轟炸機」,同時采用了升力體設計。

按照設想,這種轟炸機能夠迅速爬升到海拔100公里的亞軌道高度并進行超遠程滑翔,使得轟炸機能夠對美國等「歐洲外國家」進行超遠程的轟炸。但受制于當時的技術,這個項目在持續了8年后被正式取消,但它開創性的構想和設計,為后來美蘇開展高超音速研究起到了十分重要的引導作用。若非如此,斯大林也不會親自下令將桑格「請」到蘇聯。

經過冷戰的積累與嘗試。今天,高超音速武器的定義基本上已經成型。廣義上的高超音速武器,指的是能夠以5馬赫到25馬赫的超高速飛行的飛彈或彈頭,包括彈道飛彈使用的再入飛行器、帶助推段的滑翔體飛彈、使用傳統彈道的飛彈以及能夠發射制飛彈頭的動能火炮等。但由于彈道飛彈和如今大多數高超音速武器的性能、威懾力等并不一致,因此在狹義上,美軍并不認為彈道飛彈的再入飛行器屬于新銳的「高超音速武器」。

歐根.桑格

非傳統的

美戰略司令部司令、空軍上將約翰·海頓將高超音速武器稱為「中俄都在制造的威脅」。美國作為擁有全球最龐大反導系統的國家,似乎不該對高超音速武器如此忌憚。要知道,彈道飛彈分飛彈頭的末端突防速度動輒20馬赫起步,而目前絕大多數高超音速武器的速度還停留在5馬赫到10馬赫這個區間,相比彈道飛彈顯然要慢了一大截。那麼,這東西讓美國人忌憚的顯然不是速度,而是別的東西。

美國擁有中段反導系統(GMD)、「宙斯盾」系統、薩德系統以及「愛國者」防空系統,其預警系統幾乎遍布全球,從部署在加拿大的地球預警雷達、部署在日本和西班牙的「宙斯盾」到土耳其、以色列的AN/TPY-2雷達……美國的彈道飛彈監控網絡可以覆蓋15個時區,在監控到彈道飛彈的第一時間就將數據回傳到GMD系統上,這一能力目前全球范圍內沒有國家能做到。

美國中段反導系統開火

但問題就來了,美國人花費數十年搞的這一套反導系統,在設計時只考慮了一個目標,那就是反彈道飛彈。它的殺傷原理,是搶在彈道飛彈的彈頭再入大氣層之前,就搶先用陸基攔截器(GBI)將其擊落。而這是建立在對目標彈道飛彈的實時監控和預測的情況下的。

畢竟,彈道飛彈總還是要按照上升段-亞軌道飛行-再入這一整套模式飛行,而充足的數據使得美國人有信心預測到這些飛彈的飛行路線并進行攔截——然而,高超音速武器可不是按照這個模式飛行的。

傳統彈道飛彈的再入飛行器

傳統彈道飛彈用的是常規再入飛行器(RV),而東風-17用的則是更先進的高超音速滑翔飛行器(HGV)。雖然HGV由類似彈道飛彈的助推段發射升空,但卻并不會像傳統彈道飛彈一樣爬升到150公里以上的高空并進行長時間的亞軌道飛行,這使得HGV在亞軌道空間停留的時間顯著短于彈道飛彈,大大減少了遭到對方中段反導系統的大氣層外攔截彈攔截的機率。

在再入大氣層后,HGV能夠重新拉升并以更高的速度和高度進行滑翔并接近目標,在錯失第一個打擊窗口后,還能選擇再次爬升并尋求第二個打擊窗口。當然,這意味著它也有可能被S-400、薩德等防空系統打擊,但別忘了,它仍然擁有5馬赫以上的速度,并且還具備機動變軌的能力,這使得傳統防空系統更難對其構成有效威脅。

相比HGV,另一種高超音速顯得更加「暴力直接」,那就是俄羅斯人鐘愛的高超音速巡航飛彈。以大名鼎鼎的「鋯石」為例,這種巡航飛彈與傳統巡航飛彈最大的區別,就在于它使用了更先進的超燃沖壓發動機。相比使用傳統火箭或渦扇發動機的巡航飛彈,「鋯石」發動機的比沖量更高、速度也要更快。俄官方的數據顯示,鋯石的理論飛行速度可達9馬赫,而在實際測試中已經超過了8馬赫,完全屬于高超音速武器的范疇。

俄軍試射鋯石飛彈

由于其使用傳統巡航/反艦飛彈的飛行彈道,因此理論上現有的防空系統仍具備將其攔截的可能性。但問題是,它太快了,甚至比許多防空系統的攔截彈都要快。

以俄軍自己的S400防空系統為例,其48N6E2攔截彈的飛行速度僅為5.9馬赫,攔截目標的速度上限僅為8.2馬赫;而俄艦載防空主力——9M96系列攔截彈受制于空間,其最大飛行速度僅為2.9馬赫,攔截目標速度上限進一步下跌。可以說,俄羅斯的鋯石,別說美國人擋不住,就連在防空飛彈水平上數一數二的俄羅斯人自己都擋不住。

S-400飛彈

有學者指出,當鋯石以傳統彈道、在大氣層內達到9馬赫的高速時,其周邊尤其是前方的氣壓將形成一片等離子云,從而實現一定程度上的等離子隱身,導致主動雷達對它的偵測效果大打折扣甚至完全失效。美軍專家布萊克·史迪威表示,現有的宙斯盾系統從發現到開火只需要8-10秒,然而在面對鋯石這樣的高超音速武器時,當它被發現時,留給美軍軍艦的時間可能還不到十秒。

唯快不破

先說結論。在現有的技術條件下,任何一個國家的防空系統,都沒有對高超音速武器進行有效攔截(以雙發攔截成功率超過75%)的方法。因此,目前的高超音速武器仍處于一個「無堅不摧」的狀態。由于高超音速武器很大程度上屬于戰術(雖然它也能攜帶核彈頭)而非戰略武器,因此它更有可能被運用在有限的地面沖突中。此前已經有多條消息宣稱俄軍在俄烏沖突中使用或測試了「鋯石」和「匕首」高超音速飛彈。

這使得在常規沖突中,任何海上、陸上軍事單位的生存性都受到了嚴重的挑戰,例如美軍的「超級航母艦隊」,在面對此類武器時,現有的防御手段將顯得十分蒼白乏力。

因此,在未來十年乃至更長遠的時間內,各國將全力構建自己的「反高超音速武器系統」。例如美國飛彈防御局在2017年就開始試圖研制新一代的攔截系統,使其能夠有效提前發現、并在極短的時間內反擊摧毀高超音速武器。但現在來看,這條路還很長。

攔截高超音速武器的難點主要有兩個——發現、反應與擊毀。其中擊毀的難度不大,在人工智能高度參與軍事技術輔助的情況下,要在現有的、速度超過5馬赫的攔截彈的基礎上增加對10馬赫內高超音速武器的攔截能力并不困難。

傳統彈道飛彈與高超音速武器的飛行模式對比

但麻煩在于如何發現并及時做出反應。眾所周知,高超音速武器最大的優勢就是其突然性,而這種突然性將迫使對方的防空系統不得不以更快的速度進行反應,才能及時進行防御。目前美軍有計劃將防空系統的「發現-開火」的時間縮短到5秒內,而這顯然就不僅要依靠人力,更要依賴智能化技術輔助了。

但最棘手的還是發現。前文已經提過,高超音速武器的等離子云使得它很難被傳統的主動雷達所發現,因此就不得不開發新的態勢感知手段進行偵測。

目前,美國人選擇使用高超音速彈道跟蹤空間傳感器來做到這一點,這主要依靠太空中的軍用衛星對敵方單位進行長時間的監控,并在高超音速武器升空后的早期就迅速發出預警并傳輸彈道數據,從而使得指揮中心有更充裕的時間來進行分析并發射飛彈進行反擊。

截至目前,各國對于相關系統的開發仍停留在探索時期,畢竟在此之前,高超音速武器的威脅并沒有如此鮮明地突出。也許歐根在開發「銀鳥」轟炸機時,也沒有想到自己的設想會讓大半個世紀后的世界面臨全新的威脅。

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