11.27 高超聲速飛行器:未來戰爭遊戲規則的改變者?

志澄觀察 | 高超聲速飛行器:未來戰爭遊戲規則的改變者?

自2005年成立以來,北約首個卓越中心——聯合空中力量能力中心(JAPCC)已被授權,將通過獨立思考和分析,以提供有效的解決方案,推進聯合空中和太空力量的改進和轉型的進程。為了促進該中心的努力,《JAPCC期刊》第一期於2005年春季出版,此後每年出版兩期。在2017年第24期上發表了文章《高超聲速飛行器:未來戰爭的遊戲規則改變者?Hypersonic Vehicles:Game Changers for Future Warfare?》。文章的作者有MBDA公司導彈系統部技術主管Hans-Ludwig Besser, 德國航空航天中心(DLR)的Dennis G.ge博士,美國空軍實驗室航空航天部總工程師Michae Huggins等五位軍事技術專家。這篇報告較詳細地介紹了各種高超聲速飛行器的飛行原理、動力系統和其軍事應用的前景。文章的觀點代表了北約對高超聲速技術的發展的較保守,但也較理性的觀點。下面譯出了本文的引言、結論和推論,供大家參考。

引言

高超聲速技術可能對未來軍事行動產生重大影響的理論和實施,提供了潛在的解決方案和應用。為建立新的或先進的軍事能力,高超聲速飛行器的各種應用是可以設想的。最明顯的是武器的迅速投射。為“速度就是生命”的宗旨服務,高速將允許從防區多外的距離上,實現快速的區域或全球打擊時間關鍵的目標,同時還能保持發射平臺遠離高度對抗的地區。隨著對手憑藉先進的反介入/區域拒止(A2/AD)能力,包括大多數現代的綜合防空系統(IADS),將對抗區域的邊界外推,高超聲速飛行將會扭轉這一趨勢,併為首次打擊提供在更大的防區外作戰。此外,穿透體系的極快速度,將使對手的動能攔截變得非常困難。

本文基於2016年北約科學與技術組織(STO)和盟軍指揮轉型(ACT)合作項目“未來戰爭”的北約科學與技術研討會上,應用飛行器技術(AVT)小組的發言。文章的其餘部分將分為兩部分。第一部分將介紹高超聲速飛行,目前的相關研究成果,實驗和關高超聲速飛行器發展的進一步的科學和技術挑戰。第二部分將探討潛在的未來軍事應用的可行性、益處和時間安排,最後是結論。

結論

美國和北約已認可高超聲速技術對改變遊戲規則的重要性。毫無疑問,高超聲速飛行可以為在高度對抗的環境中,進行中遠距離的快速打擊、實現ISR的靈活性以及穿透敵方的防空,提供重要的優勢。高超聲速系統可以用來抵消單一的緊急威脅,但如果有足夠的數量,也可以用來斬斷敵方的指揮、控制、通信和信息系統。文中表達的概念是針對的常規武器的,但裝備核彈頭可能也是一種選擇。

最值得注意的是,技術優勢不只在北約一方。潛在的對手也在爭取類似的高超聲速飛行能力。俄羅斯在高超聲速研究方面有著悠久的歷史,最近開始與印度在這一領域進行合作。中國似乎也在大規模投資於高超聲速飛行的研究。

中國擁有世界上最大的高超聲速風洞(JF-12),速度可達9馬赫,而美國宇航局(NASA)的高超聲速風洞只能達到7馬赫。過去兩年,中國DF-ZH高超聲速滑翔飛行器,已經進行了七次測試。然而,關於中國基礎和應用高超聲速研究的開源出版物的發表頻率,在最近幾年顯著下降,這表明中國對軍事的興趣日益濃厚,並傾向於將研究結果視為機密信息。

由於以下的原因,高超聲速飛行的研究和開發是非常複雜和昂貴的:

•各種複雜的技術挑戰;

•即使在高度專業化的昂貴的設施中,地面測試能力也有限;

•飛行實驗的高難度。

因此,實現高超聲速作戰系統的道路將需要時間,實現初始能力預計不會早於10至20年之後。由於目前尚未解決的技術問題的領域廣泛,它的發展將需要持續的投資,進行一系列的高超聲速測試行動,這可能會導致非常複雜和昂貴的高超聲速系統與有限的彈藥作為有效載荷,其成本效益仍有待判斷。

因此,循序漸進的辦法可能是最可行的解決辦法:

首先保持在高超聲速狀態下,允許使用先進的材料和技術(如衝壓發動機)進行短期開發,但要為長期的高超聲速的超聲速燃燒衝壓發動機能力的整合做好準備。

除了財政和技術障礙外,還應考慮下列運行和政治問題:

•如何確保高超聲速武器使用前的操作程序不降低其時間優勢?

•對於這樣一個關鍵的武器系統,具有多少“自主權”是可以接受的?它將

需要高度自動化飛行到預先確定的目標。在終端階段(人在迴路),對目標有效性進行最終的由“人”決策,是否有必要和是否可行?

•發射遠程滑翔器被潛在對手(甚至可能不是目標)發現並導致誤判和發生災難性的過度反應的風險有多大?

•這種有威力的(常規)武器系統,是否存在影響核威懾平衡和產生降低敵對行動的核門檻的風險?

推論

最近的技術進步,將使我們更接近於部署高超聲速作戰系統,首先是助推滑翔器,然後是吸氣式巡航導彈。

西方在前進,俄羅斯和中國也在前進。高超聲速飛行的潛在的戰略和戰術應用是,西方必須繼續參與研發,以免處於能力劣勢。在過去,資助北約國家的高速/高超聲速研究,並不總是有目的和非常不連續的,由於低效率的走走停停的發展過程,這就導致了技術成熟度(TRL)級別的波動和成本的增加。這意味著決策者必須制定(基於明確的政治和軍事目標)一個長期的路線圖,並嚴格遵循該路線圖,並持續提供資金(國家或合作提供)。

因此,共同資助必要的基礎研究是非常有效的,例如美國/澳大利亞/德國的高超聲速國際飛行研究試驗(HIFiRE)的合作。

最後但並非最不重要的是,克服信息共享的常見障礙,將是高超聲速武器合作開發成功的關鍵。


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