本文系日本自衛隊最新版《2019-2020年自衛隊裝備年鑑》附錄的第一部分內容，總結了美國、俄羅斯和中國等世界主要大國積極開展高超聲速武器研發的主要情況及最新進展，分析了應對高超聲速武器的措施。認為，高超聲速武器將對現有導彈防禦系統帶來影響，為武器裝備體系翻開新的篇章。
近年來，世界各國都在推動高超聲速武器（Hypersonic weapon）的研發。此前，航空武器在研發方面一直區分為在大氣層內飛行的飛機（戰鬥機、轟炸機）和導彈，以及主要在大氣層外飛行的彈道導彈等。另一方面，人們雖然對臨近空間表示關注，但普遍認為由於存在發動機性能限制、需要長時間耐高溫等許多問題，開發以高超聲速在大氣層內飛行的武器需要較長時間。
2018年12月26日，俄羅斯成功地進行了能夠擊中6000千米以外目標的“先鋒”（Avangard）高超聲速武器的飛行試驗。這表明高超聲速武器將對現有防禦系統帶來影響，有可能為武器裝備體系翻開新的一頁。
本文將概要介紹在高超聲速武器研發方面處於領先地位的美國、俄羅斯和中國的動向，並針對應對措施進行分析。
什麼是高超聲速武器
高超聲速武器指的是速度超過5倍聲速（馬赫數5以上）、每秒鐘能夠飛行約1英里（1.6千米）以上距離的武器。彈道導彈大多以高超聲速飛行，部分防空導彈也能夠以馬赫數5以上速度飛行，但這些都不是高超聲速武器。
高超聲速武器每小時可在10～100千米之間的高度飛行5000～25000千米。據說憑藉其高速性和機動性等，高超聲速武器已可突破現有的防空導彈系統，直到其飛行過程的最後幾分鐘之前，對手都無法做出目標預測。美國政府問責辦公室（GAO）在2018年12月的報告中指出，“高超聲速武器可搭載核彈頭，將強化遠程攻擊能力。目前尚無進行對抗的手段”。
高超聲速武器分為高超聲速滑翔飛行器（hypersonic glide vehicle：HGV）和高超聲速巡航導彈（hypersonic air-to-surface cruisemissile：HCM）兩大類。
高超聲速滑翔飛行器（HGV）通過洲際彈道導彈（ICBM）等彈道導彈發射到接近太空附近的高空後分離，沿大氣上層滑翔飛向目標。“先鋒”高超聲速武器屬於此類。另一方面，高超聲速巡航導彈（HCM）利用火箭和超燃衝壓發動機的動力飛向目標。下文將提到的美國“X-51A乘波者（Waverider）”和俄羅斯“3M22鋯石（Zircon）”屬於此類。
高超聲速滑翔飛行器的特徵是可在飛行期間改變彈著點和軌道，與彈道導彈相比，能夠以較低的高度飛行。在飛行過程中更新數據，可攻擊與最初不同的目標。
高超聲速巡航導彈的特徵是與其他巡航導彈相比，在速度和操作性方面具有優勢，可執行要求快速反應性和靈活性的任務。如果推進發動機採用超燃衝壓發動機，則可在超過防空導彈系統攔截高度的20～30千米高度飛行。
此外，與洲際彈道導彈80%左右的飛行空間都在大氣層外相反，高超聲速滑翔飛行器和高超聲速巡航導彈將在大氣層內完成其80～100%的飛行距離。因此，必須具備能夠承受溫度上升的耐熱性能。
美國、俄羅斯和中國的研發情況
美國
正如美國國防高級研究計劃局研發預算的激增（2019年的預算申請與上一年相比增加136%）所示，美國在2018年以後正在積極推進高超聲速武器的研發。
美國一直在構建以核武器為核心的防禦系統，奧巴馬政權曾提出減少對核武器依賴的“常規快速全球打擊（Conventional Prompt Global Strikes：CPGS）”構想，聲稱能夠在1～2小時以內憑藉常規武器攻擊地球上的所有目標。
為此，美國國防部致力於①把洲際彈道導彈改為常規彈頭重新部署；②研發以高超聲速飛行的滑翔器（HGV）；③研發以高超聲速飛行的巡航導彈（HCM）。但是，對於把洲際彈道導彈改為常規彈頭，由於存在其他國家會將該導彈誤認為核彈並通過核彈進行反擊的危險，因而遭到中止，美國國防部最終決定採用②和③的方案，並在“獵鷹”Falcon（Force Application and Launch from Continental United States）所代表的項目中進行推動。
美國空軍的“Falcon HTV-2”與美國陸軍的“先進高超聲速武器”（Advanced Hypersonic Weapon：AHW）屬於高超聲速滑翔飛行器，美國海軍的“Hyfly”導彈和空軍的“X-51A Waverider”高超聲速無人機屬於高超聲速巡航導彈。
截至2017年的主要研發情況
“Falcon HTV-2”在2010年4月和2011年8月進行了飛行試驗，以馬赫數17～22的速度飛行了約2分鐘，獲得了高超聲速飛行所必要的技術數據，但因為發生故障中止了試驗活動。
AHW（先進高超聲速武器）在2011年11月成功地進行了飛行試驗，但第2次試驗以失敗告終。2017年10月13日，美國海軍進行了“修正型AHW”的飛行試驗活動，速度達到馬赫數5。此項研發活動目前仍在繼續。
2002年，美軍開始研發“Hyfly”導彈，旨在通過雙燃燒室衝壓發動機（dual-combustion ramjet：DCR）實現馬赫數6的巡航速度。2005年1月，美軍進行了從F-15E型戰鬥機上發射“Hyfly”導彈的飛行試驗，2007年和2008年也進行了同類飛行試驗活動，但未達到目的。
2010年5月，美軍成功地進行了“X-51A Waverider”高超聲速無人機的飛行試驗。2013年5月，美軍通過B-52型戰略轟炸機發射“X-51A Waverider”，利用超燃衝壓發動機達到了馬赫數5.1的速度。
2013年11月，洛克希德·馬丁公司宣佈，將在2040年度完成研發利用雙燃燒室衝壓發動機以馬赫數6速度飛行的SR-72型高超聲速無人偵察機。在2018年7月的範堡羅國際航展上，洛克希德·馬丁公司展出了SR-72型機的模型。
2016年10月，DARPA與雷聲公司針對“吸氣式高超聲速武器（Hypersonic Air-Breathing Weapon）”的研究與開發簽署了合同。
2018年之後的主要研發情況
2018年4月，美國國防部宣佈將與洛克希德·馬丁公司聯合設計和研發“高超聲速常規彈頭打擊武器（Hypersonic Conventional Strike Weapon：HCSW）”。當月，DARPA、美國空軍與洛克希德·馬丁公司簽署合同，聯合研發採用超燃衝壓發動機的高超聲速巡航導彈，開始推動“吸氣式高超聲速武器構想”（Hypersonic Air-Breathing Weapon Concept：HAWC）。2018年8月，美國空軍與洛克希德·馬丁公司簽署研發高超聲速武器“Air-Launched Rapid Response Weapon（ARRW）”的合同。
2019年3月，DARPA、美國空軍與雷聲公司簽署研發“戰術高超聲速助推滑翔武器（Tactical Boost Glide hypersonic weapon program：TBG）”2號機的合同。
這些研發項目的目標都是在本世紀20年代初期實現實用化。目前，尚不清楚美軍未來將如何運用HCSW、HAWC、ARRW、TBG等高超聲速武器。有預測認為，接近最前線的戰術目標是TBG，跨越大陸的遠程戰略目標是HCSW，ARRW將搭載核彈頭。
此外，這些研發活動主要與美國空軍密切相關，美國陸軍的目標是研發陸基發射型高超聲速武器，美國海軍的目標是研發從水面艦艇和“俄亥俄”級等潛艇上發射的高超聲速武器。
俄羅斯
俄羅斯在高超聲速武器研發方面的目標是逐步實現實戰化部署。
俄羅斯一直在採取措施應對美國的戰略防禦構想（Strategic Defense Initiative：SDI）。其“4202項目（高超聲速滑翔彈頭運輸系統）”（Yu-71/Yu-74）與“先鋒”高超聲速武器的出現密切相關。
2018年3月，普京總統在發表年度國情諮文時披露，俄羅斯在研發對抗美國導彈防禦系統的“新型武器系統”，其中提到了可搭載核彈頭的“先鋒”高超聲速武器和“匕首”（代號Kh-47M2）空射高超聲速導彈。
2018年12月26日，俄羅斯副總理尤里·鮑裡索夫表示，“先鋒”高超聲速武器的飛行速度可達到馬赫數27。“先鋒”在空中的飛行動向根本無法預測，導彈防禦系統將落後於時代。此外，普京總統曾提到將在2019年實戰部署“先鋒”高超聲速武器。今後，預計“先鋒”將搭載於新型洲際彈道導彈RS-28“薩爾瑪特”。
2018年3月10日，俄羅斯國防部宣佈成功地進行了Kh-47M2“匕首”空射高超聲速導彈發射試驗。據稱最大速度為馬赫數10，射程為2000千米。在俄羅斯2018年5月9日舉行的閱兵式上，搭載“匕首”空射高超聲速導彈的“米格-31”型戰鬥機進行了飛行展示。另有報道稱，俄羅斯空天軍搭載“匕首”導彈的飛機從4月開始在裡海上空擔負巡邏任務。有消息指出，由於“匕首”導彈是通過固體火箭推進，被分類為彈道導彈，是史上首型空射彈道導彈。
2017年6月3日，俄羅斯提前1年進行了“3M22鋯石”高超聲速反艦巡航導彈的飛行試驗，據稱達到了馬赫數8的速度。2019年2月20日，普京總統在俄聯邦議會上針對“3M22鋯石”高超聲速反艦巡航導彈指出，“其可加速到馬赫數9”、“飛行距離在1000千米以上”“可摧毀海上及陸上目標”。
中國
中國正在反覆開展高超聲速武器的試驗活動，為實現實戰部署的目標而切實推動準備工作。
2014年1月9日，中國進行了搭載於“DF-21”型準中程彈道導彈的“DF-ZF（東風-ZF：WU-14）”（HGV）的飛行試驗活動。報道稱，“DF-ZF”的速度達到了馬赫數10。這意味著中國正在不斷地獨自開展“DF-21D”等精確制導導彈和導彈防禦系統的研發。2015年6月，“DF-ZF”在進行了第4次試驗活動後，實現了“極端機動（extreme maneuvers）”。2017年11月1日，“DF-ZF”搭載於“DF-17”型準中程彈道導彈，在60千米高度的低彈道被髮射出去。據稱，飛行時間為11分鐘，水平飛行距離為1400千米，命中精度為“數米以內”。
2018年5月，中國公開了在2015年12月進行過飛行試驗的“凌雲1（Lingyun-1）號”（HCM）高超聲速飛行器。“凌雲1號”採用超燃衝壓發動機推進方式，速度達到馬赫數5以上，與“Hyfly”導彈相似。此次公開暗示著中國將開發能夠以高超聲速飛行、採用超燃衝壓發動機推進方式的導彈。
2018年8月，中國航天科技集團公司的研究機構宣佈成功進行了“星空2號（XingKong-2 hypersonic aircraft或Starry Sky2）”（HGV）的飛行試驗活動。據稱，“星空2號”通過助推火箭發射升空，與火箭分離後達到30千米高度，以馬赫數5.5～6的速度飛行了約400秒以上。另據報道稱，“星空2號”是能夠依靠機體的衝擊波產生升力的“乘波體”（Waverider）。
除此之外，還有報道稱，中國預定在2020年建設能夠對以馬赫數10～25速度飛行的高超聲速武器進行試驗的風洞設施。
探求對抗高超聲速武器的手段
為對抗高超聲速武器，必須提高進行探測和攔截的能力。
美國在《導彈防禦評估報告》（Missile Defense Review：MDR）中提出，今後將推動利用太空的導彈防禦方針，謀求通過在太空設置能夠全球追蹤導彈發射後軌跡的探測裝置和陸基探測裝置，應對難以追蹤的高超聲速武器。同時，美國還將開始討論在衛星上搭載激光武器等從太空攔截導彈的構想。
此外，據說美國還提出了二級式改進型THAAD“THAAD Extended Range”的方案，將其作為攔截彈。同時，美國正在加緊研發可連射數百發彈的“軌道炮”和激光武器等定向能武器。雖然限定於擊落無人機，但美國海軍正在研發激光武器“High Energy Laser and Integrated Optical-dazzler with Surveillance（HELIOS）”。另外，DARPA正在推動探索攔截高超聲速武器等防禦方法的“滑翔破壞者”（Glide Breaker）項目。
在此背景下，日美兩國政府進入了聯合研發搭載於美國海軍“宙斯盾”艦的新型雷達的最終協調階段。為了對抗中國和俄羅斯加緊研發中的高超聲速導彈等，美國將提高探測能力，強化擔負美國導彈防禦系統核心作用的“宙斯盾”艦防護能力。
結 語
1957年10月4日，蘇聯首次發射人造衛星，發射成功的消息傳遍全世界。這意味著人類開始了太空競賽。俄羅斯和中國成功地進行高超聲速武器的試驗與研發，將提高兩國的A2/AD（Anti-Access/Area Denial）能力。美國在高超聲速領域被趕超，正在試圖扭轉形勢。這預示著今後將開始新的軍備競賽。
2019年度，日本防衛省將進行旨在實現能夠以高超聲速巡航的超燃衝壓發動機相關研究。日本宇宙航空研究開發機構（JAXA）正在開展高超聲速客機的研發，這正是發揮日本技術力量的好機會。美國研究開發預算的約50%由國防部管理，而日本防衛省管理的研究開發預算只佔政府全體的4%左右。獲得武器裝備對於日本的安全保障必不可少，今後應在裝備的研究開發方面進行比以往更多的投資。
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