这是Hypersonic武器如何完全改变战争的面孔

以5马赫以上速度飞行的导弹和飞机可能会极大地改变军事力量的攻击和防御方式。

美国空军

想象一个敌人决定从1000英里远的攻击。现在,想象一下,你有不到15分钟的作出反应,甚至可能甚至没有看到他们的导弹。这是所谓的“超音速武器”构成的潜在威胁,这可以像一英里一样快速飞行,足以避免许多现有的防御。

尽管有很多人关注扩大弹道导弹威胁,特别是来自伊朗和朝鲜等国的美国军方官员越来越担心高超音速武器。虽然这个基本概念并不是什么新概念,但技术的进步使得滑翔机和滑翔机的概念成为可能吸气式车辆在马赫5或更快地飞行,与美国,俄罗斯和中国都有明显可行的,并全部积极尝试这种设计。

据报道,负责美国战略司令部(STRATCOM)的美国空军上将约翰·海顿(John Hyten)在最近的一次听证会上对美国议员说:“高超音速滑翔飞行器是俄罗斯和中国目前正在制造的威胁。”华盛顿考官. “就我们看到它们并提供警告的能力而言,它们非常非常重要。”

相比之下,超音速导弹的飞行速度是音速的5到10倍,但即使不比许多弹道导弹慢,也只是与之相当。尽管导弹大国对其洲际弹道导弹的威力守口如瓶,这是可以理解的,但人们普遍认为,它们可以在30至35分钟内到达6000多英里以外的一个弹着点。这相当于大约每秒3英里。

丙二醛

2017年5月,一架陆基中程防御(GMD)拦截器在一次测试中爆炸。

但这些武器具有可预测的签名和飞行轨迹。顾名思义,这些导弹在很大程度上遵循一个弹道弧,在落后于目标之前提高了很高的弧形。美国有一个强大的预警卫星的星座,包括现代基于空间的红外系统它寻找这些火箭从发射台或发射井发射升空的蛛丝马迹。它们的传感器甚至可能足够灵敏,可以探测和跟踪体积小得多的火箭动力弹药,比如大型火炮火箭和地对空导弹。

此外,相对统一的飞行意味着五角大楼已经有能力开发拦截器至少在理论上在这些导弹飞行的中间和末端阶段——当它们飞向目标时,或者当它们尖叫着飞回地球时,应该能够将它们击落。

2017年5月30日,美国导弹防御局(MDA)首次针对替代品测试了其陆基中程防御(GMD)系统。美国官员表示,尽管仍有人对测试的确切结构提出疑问成功的证明这是美国弹道导弹防御基础设施的一部分

一种能够携带核弹头或常规弹头的高超音速武器可能完全颠覆这一计算。最常见的设计包括某种助推器,通常是一个火箭发动机,它可以使飞行器运行得足够快,让一个吸气式高速喷气发动机接管。一旦达到巡航速度,这些动力装置就会变得高效。

但更重要的是,这种空气呼吸发动机从火箭电机产生了非常不同的签名,意味着基于空间的监视资产可能无法尽快发现一个,或者在飞行期间可以追踪它,甚至发现它.最重要的是,原型设计看起来更像超快速的飞行巡航导弹或无人机,能够在大气中更加不稳的方式飞行,也许甚至相对迅速地在中间飞行中的课程。这可能使任何这样的武器更准确,因为它也可以在冲击之前进行更多校正。在一英里的射弹飞行将是过多的,这对于目前存在的最快速扫描的表面和空气雷达来说是过多的,即使可以跟踪它们,也可以在大气内接合某些速度的速度它自己的一系列问题。

美国空军

B-52H轰炸机携带X-51乘波号实验飞行器。

所有这些功能都使五角大楼内有吸引力,因为潜在的对手领域越来越强大的雷达,面对空气和空到空气导弹,以及可能否认现有的更传统的美国军队的其他武器首先接近他们的目标。美国军队集体被称为“反访问/区域拒绝”或A2AD的威胁。过度武器可能是突破这些保护层的关键,包括击倒敌人的综合防空系统(IADS)在危机期间,维持美国在威胁下掌握敌人的能力。

高超音速系统在时间敏感的打击场景中有显著的优势,无论是在特定地点消灭恐怖分子,还是在更大的冲突中迅速摧毁敌人的重要武器或设施。这些工艺的巨大的速度可以大大减少所花费的时间从第一识别任何目标实际上打击武器,轮流给对手更少时间注意到他们已经发现并尝试重新定位,进入,或者提高他们的防御。

美国军队长期以来一直对开展短途或无通知罢工的想法感兴趣,最初是一种确保国家即使在潜行袭击事件中也保持了可靠的威慑力的方法。在20世纪90年代末和2000年代初,五角大楼对“迅速全球罢工”的概念更感兴趣,以便传统地反应可能对所谓的“流氓”国家的风险相对较少,可能会有大规模杀伤性武器,如伊朗和朝鲜,以及能够显着长距离递减。

“空气速度使它们更加活泼,难以击落,”佩戴尔·扎卡里亚斯举办空军首席科学家的标题,告诉童子军战士2017年5月。“如果你把1000秒的燃料放在1000秒的燃料中,你就会大约一英里,你可以去1,000英里 - 这为你提供了大量的支出能力。”

这意味着,除了能够击败防御和及时击中目标,高超音速还可能给传统的发射平台带来新的生命。由于机组人员可以在远离危险区域的地方发射武器,携带武器的飞机或船只可能不需要最新的防护功能,比如隐形设计。在2010年到2013年的一系列飞行测试中,美国空军发射了波音的踏浪者X-51试验性高超音速飞机,由一架确定年代的非隐身B-52H轰炸机制造。其他的实验无动力滑翔机以众所周知,已知多余的试验车(HTV)或Falcon,使用了一枚公约火箭将工艺提升到适当的速度和高度。

速度和射程也为可重复使用的间谍无人机或其他有人或无人驾驶飞机提供了可能性。任何能在几秒钟内飞行1000英里的设计都能在同样的时间内往返500英里,拍摄常规照片,用雷达扫描目标区域,甚至可能自己投掷炸弹或发射导弹。2016年,美国空军研究实验室(AFRL)正在研究英国反应发动机有限公司的协同式空气呼吸火箭发动机(SABRE)作为“母舰”的动力方式这可能携带各种有效载荷,可能包括空对地弹药。

2017年5月,国防高级研究项目(DARPA)聘请了波音公司建造一种可能完全由火箭驱动的超音速、可重复使用的航天器,即XS-1。五角大楼希望测试这种设计,将其作为快速将卫星送入轨道的一种方式,并着眼于未来的其他角色。美国军方的目标是研制一种能在几天内执行10次任务,同时承载3000磅重量的太空飞机。不能说这可能是传感器或武器,而不是更良性的物体。尽管专家们普遍认为更持久的阴谋论关于现有的超秘密X-37B太空飞机它是轨道空间轰炸机的试验台。不过,没有什么能说XS-1,或者更有可能是由它产生的生产工艺,不能用于部署亚轨道高超音速有效载荷,可能是在短时间内。

洛克希德·马丁公司

艺术家对拟建SR-72的构思。

在高超音速间谍飞机上已经有了众所周知的工作。2013年,航空周和空间技术诺里斯的那个家伙首次报道洛克希德·马丁公司提出了一项名为SR-72的提案,该提案指的是SR-72的后续机型传说中的SR-71 Blackbird后来的报告该设计来自洛克希德公司同样具有传奇意义的臭鼬工厂高级项目办公室,将使用传统涡轮发动机和双模冲压发动机的组合,被称为“联合循环发动机”,以达到至少6马赫的速度。

洛克希德·马丁公司的首席执行官玛丽莲·休森陈述如下关于其组合循环发动机技术的地位:“最重要的是,我们证明了超音速飞机可以以实惠的价格制作。我们估计它将花费不到10亿美元来开发,建造和飞行演示飞机F-22的大小。“

2017年6月5日,Norris报告说,臭鼬工厂负责人Rob Weiss在科罗拉多州丹佛举行的2017美国航空航天学会航空论坛上发表评论,宣布高超音速技术“成熟”。唯一的问题是,如果这对美国是正确的,那么对任何潜在的对手也是正确的。

美国太平洋司令部司令、海军上将哈里·哈里斯2017年5月对美国议员表示:“我对中国和俄罗斯高超音速武器的发展感到担忧,我表达了这些担忧的地方是正确的。”“我们能做的是发展我们自己的高超音速武器,提高我们对他们的防御能力。”

通过维基媒体

DF-ZF高超音速滑翔飞行器的艺术家作品。

哈里斯的担心是对的。空军发表了一项研究那个月早些时候证实了许多观察家已经知道的,俄罗斯和中国的工程师正在推进他们自己的高超音速研究,有可能超过美国的努力。2014年1月至2016年4月,中国自行进行了六次飞行试验DF-ZF高超音速滑翔飞行器. 尽管像美国猎鹰一样没有动力,但它的原型机仍然被视为一项重大发展,可以挑战或击败美国或其太平洋盟国(如日本和韩国)的弹道导弹防御系统。还有人担心它可能轻易击败美国航母战斗群的分层防御。

同样的担忧也存在于俄罗斯的影子3锰锆石高超音速反舰巡航导弹。在声称的速度为5马赫、射程约为250英里的情况下,美国军舰可能只有不到5分钟的时间用武器或其他反制措施作出反应,而且它们可能太慢或在技术上无法拦截来袭武器。如果敌人的导弹在水面上低空飞行,而舰艇仅依靠水面雷达,它们可能只有几秒钟的反应时间。

2017年6月3日,多篇报道援引俄罗斯国家媒体的话说,克里姆林宫的部队已经测试了一架3M22原型机提前一年

亚利桑那州共和党众议员特伦特·弗兰克斯(Trent Franks)2017年3月表示:“这些武器提供了一种全新的能力,我们必须加以应对,因为它们是专门设计用来利用我们现有导弹防御体系中的漏洞和缝隙,从而击败我们目前拥有的系统。”。“这些新型武器能够以每秒超过一英里的速度飞行,并以平坦或非弹道轨道飞行,以防止我们的导弹防御系统跟踪它们。”

KRSK.kp.ru通过维基

据称是3M22锆石飞行测试的低质量图像。

根据2017年5月空军研究的结果,五角大楼很清楚潜在的威胁,并正在寻求采取具体步骤来减轻威胁。在2018财年的预算请求中,美国军方将7500多万美元用于所谓的“高超音速防御”,用于MDA的更大资金库。

但这相对较少的资金仅涵盖了“完成防御过度威胁”[分析替代品],能力路线图开发,以及传感器技术示范和武器概念的初始投资来解决先进的威胁,“据官方预算描述. “MDA将利用现有传感器和地面基础设施/指挥和控制,快速演示和部署三阶段有限应急能力,以便在2019年前对大部分高超音速威胁剖面提供实时警告。”简言之,这主要是一项开始制定计划的计划,这可能还不够。最终,打造新的防御系统可能需要数百亿美元,这些新防御系统在对抗高超音速武器威胁方面具有独特的能力,而这些解决方案必须整合到全球的舰船和基地中。

“我们必须在每个领域突破技术的界限,”空军参谋长大卫·戈德费恩将军在2017年5月说。“我们的对手并没有停滞不前。他们正在寻找能够获得的一切优势。”

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