美軍對快速全球打擊\\(PGS\\)概念定義為:能夠在1h以內打擊全球范圍內任意目標。其內涵主要包括3點:一是PGS描述的是武器系統及其運載平臺,且武器系統必須具有1 500km以上射程\\(運載器/運載平臺不必突防,可在防區外發射\\);二是為滿足時間要求,打擊武器飛行速度必須達到6個馬赫數及以上;三是打擊武器必須具有較好的突防能力、較高的命中精度和較強的毀傷能力。
PGS概念提出之初沒有區分核與非核手段,涉及的武器和平臺也均具備核打擊能力,但主要論述多指非核打擊。此后,美軍又提出了“常規快 速 全 球 打 擊”\\(conventional prompt globalstrike,CPGS\\)概念,用以強調其快速全球打擊為非核打擊。目前,美公開文獻多將PGS和CPGS混用。
1 美快速全球打擊裝備構成
1.1 美快速全球打擊裝備結構
美軍雖 尚未正 式宣 布 列 裝 某 型GPS武 器裝備,但其研發的多種飛行器項目具有轉化為PGS裝備的可能。這些潛在裝備包含現役武器裝備、構想項目、預研在研項目和演示驗證項目等。美軍在選擇可支撐常規快速全球任務時,分析論證的裝備按照部署的地理空間位置可分為本土部署型、前沿部署型和太空部署型3類\\(如圖1所示\\)?！緢D1】
美軍根據其射程、飛行時間、風險等因素,評估了現有和在研的武器和平臺系統,包括陸基洲際彈道導彈、潛射彈道導彈、遠程轟炸機、戰斧式巡航導彈、短程高超聲速巡航導彈、潛射全球打擊導彈、“常規三叉戟改裝”項目、“常規打擊導彈”項目、“基于美國本土發射的力量應用”項目、“弧光”計劃和“乘波者”\\(X-51A\\)等現役裝備、相關計劃和在研項目。其中,彈道導彈、遠程轟炸機、亞聲速巡航導彈等\\(圖中虛線框部分\\)在內的武器因不符合要求而被排除在外。此后發展的潛射型彈道導彈、潛射型助推滑翔導彈等\\(見圖1中實線框\\)由于擔心核誤判風險、經費問題、技術成熟度等原因被排除在外。目前,重點發展助推-滑翔導彈和區域打擊所用的高超聲速巡航導彈\\(圖1中陰影框\\)。此外,盡管美軍宣稱高超聲速巡航導彈、天基機動再入武器等近期不能支持快速全球打擊任務,但由于該武器技術帶來的巨大的軍事優勢和戰略潛力,使得美軍仍不斷加大該方向上的研究投入。
美軍在建設PGS能力時分別考察了5種運載平臺與5種有效載荷\\(圖2所示\\)的幾種可能的組合方式,圖1中陰影部分是已實際驗證過,虛線部分是截至目前已放棄或未有實際演示驗證器的。從圖2中可以看出,目前PGS能力追求的實現方式為助推-滑翔導彈和空射高超聲速巡航彈?！緢D2】
1.2 裝備建設重點方向
根據PGS能力委員會評估要求,PGS系統不一定要具有全球射程,只要能夠滿足1h內實現精確打擊即可。在此基礎上,美軍根據射程、速度、系統準備時間、生存能力、精度等需求確定了PGS項目的主攻方向,主要從前沿部署和基于本土發射的2種射程的打擊系統進行研究。
1.2.1 前沿部署的快速打擊系統前沿部署的快速打擊系統,對助推-滑翔導彈要求具 有3 500km及 以 上 射 程,飛 行 時 間 在25min內\\(飛行速度應達5.8個馬赫數及以上\\),打擊精度優于5m,可搭載約454kg有效載荷。
目前,前沿部署助推-滑翔導彈方案主要是陸軍“先進 高 超 聲 高 速 武 器”\\(advanced hypersonicweapon,AHW\\)項目。高超聲速巡航導彈要求具有1 500km及以上射程,飛行速度約5~6個馬赫數。主要支持項目包括X-51A、“高速打擊武器”\\(high speed strike weapon,HSSW\\)等。
1.2.2洲際快速打擊系統洲際快速打擊系統要求具有8 000km及以上射程,作戰響應時間在1h以內,打擊精度優于5m。目前,仍在發展的洲際快速打擊系統為以“人牛怪-4”導彈為助推器、以“綜合高超聲速計劃”\\(integrated hypersonic,IH\\)中的“高超聲速X飛機”\\(hypersonic X-Plane,HX\\)為有效載荷的方案。
1.3 裝備能力實現途徑
1.3.1助推滑翔式導彈方案主要包括3類:基于本土發射的助推-滑翔導彈,前沿部署陸基發射的助推-滑翔導彈和前沿部署?；l射的助推-滑翔導彈。
1\\)基于本土發射的助推-滑翔導彈方案,主要包括3個。
①低升阻比的CSM-1方案。
CSM-1是美軍PGS委員會針對由空軍提出的CSM\\(convention-al strike missile\\)方案進行修改后形成的,采用“人牛怪”彈道導彈\\(即“和平衛士”導彈的改進型\\)來發射。
CSM-1系統的射程將會有所加大,并將會具有相當強的機動能力,從而可盡量避免出現飛越他國上空的情況。初期部署的CSM-1將具備800s滑翔飛行的能力,且既能投送動能射彈彈頭,也 可 投 送 用 于 打 擊 硬 目 標 的 侵 徹 彈 頭。
CSM-1原計劃于2015年前具備初始作戰能力,但由于CSM-1技術已成熟,可很快轉入實戰應用,因此美軍已停止發布相關消息,并將研制重點轉向高升阻比助推-滑翔方案。
②高升阻比的CSM-2方案。
PGS項目選擇了FALCON\\(force application and launch fromCONUS\\)中的HTV-2方案作為基于本土發射的助推-滑翔導彈方案,發展以飛行速度約17個馬赫、射程大于8 000km的滑翔演示驗證器。洛克希德·馬丁公司研制的HTV-2采用了許多從E2彈頭衍生而來的概念和技術。盡管2次飛行試驗均告失敗,但國防先進研究項目局\\(Defense Ad-vanced Research Projects Agency,DARPA\\)在試驗中收集了大量重要數據。有分析稱,美國會將繼續對HTV-2項目進行投資,預計2020年前后具備初始作戰能力。
③高升阻比的IH計劃。
IH計劃的HX飛行器,是作為HTV-2飛行器的第3個試飛器開始研發的。但與前2個試飛器不同,HX是一種“跳躍式”助推-滑翔飛行器,計劃2017年首飛。
DARPA稱HX不僅僅是一種快速全球打擊武器,還將作為“時敏高生存性運輸器”使用。目前,有消息稱該項目已取消。
2\\)前沿部署陸基發射的助推-滑翔導彈,主要包括2個。
①中升阻比的AHW項目。美陸軍發展了AHW導彈,并于2011年11月成功進行飛行演示驗證。它基于圓錐體設計,在目標上空時,能夠使用精確制導系統進行機動和對準目標。該導彈采用“戰略目標系統”進行疊加助推,以海軍北極星彈道導彈為運載器進行投送,射程約2 400mile\\(3 860km\\),預 計 可 于2015年 形 成 初 始 作 戰能力。
②高升阻比的協作高超聲速研究\\(collabo-rative,hypersonic research,CHR\\)項目。
CHR是在HTV-2飛行器基礎上研制簡化版的助推-滑翔飛行器,用作近期發展的戰術遠程打擊武器。它是美國和澳大利亞高超聲速點火\\(hypersonic in-ternational flight research experimentation,Hi-Fire\\)計劃多種試驗飛行器之一,其技術將用于發展遠程高超聲速巡航導彈。
3\\)前 沿 部 署 海 基 發 射 的 助 推-滑 翔 導 彈。
2010年,DARPA開始了弧光計劃,研發一種新型高技術導彈。它的助推器在現有標準-3導彈基礎上改進而來,并發展一種新的高超聲速滑翔器。該導彈能夠打擊2 300mile\\(3 700km\\)遠的目標,可裝載100~200磅\\(45~90kg\\)有效載荷,并采用美軍潛艇和水面艦艇都裝備的Mark41垂直發射系統發射。由于經費不足,目前該項目已終止。
1.3.2高超聲速巡航導彈方案1\\)X-51項目。美空軍發展的X-51A為乘波體構型,以轟炸機上掛飛方式發射,進行了4次飛行試驗,3次失敗1次成功。
X-51A飛行試驗設計以陸軍戰術導彈固體火箭助推加速約4.8個馬赫數的速度飛行30s,超燃沖壓發動機引擎點火,以5.1~6個馬赫數速度飛行約740s\\(有動力240s,無動力500s\\),試驗飛行距離約400km,預計設計全射程超過1 500km。
2\\)HSSW項目。HSSW是用于未來戰斗機或轟炸機發射的高超聲速導彈。設計通過高空高速隱身來打擊時敏目標、高防御性目標。
2 美軍快速全球打擊裝備技術路線比較分析
根據美軍PGS設定的裝備戰技指標,目前只有改造彈道導彈或發展新型高超聲速武器或平臺才能夠實現。但為避免核誤判,發展新型高超聲速武器或平臺是唯一選擇。符合PGS要求的新型高超聲速武器或平臺按照飛行的動力形式可分為無動力滑翔飛行器\\(簡稱“無動力飛行器”\\)和有動力巡航飛行器\\(簡稱“有動力飛行器”\\)2條主線,如圖3所示。圖3中,無動力滑翔飛行依托成熟的火箭和彈道導彈技術,重點發展新型再入段飛行器\\(彈頭\\)。與彈道導彈相比,無動力飛行器飛行高度位于臨近空間,既高于傳統防空系統的最大攔截高度,又低于導彈防御系統中段攔截的高度,并且飛行速度快,機動性相對較高、軌跡難預測,具有很強的突防能力和生存能力,適合本土發射和前沿部署。從關鍵技術角度講,無動力飛行器可充分采用前期“阿爾法·德拉古”助推滑翔導彈、機動再入飛行器、先進機動再入飛行器、精確制導再入飛行器、高超聲速滑翔飛行器、桑迪亞有翼再入飛行器、X-20、X-23、X-38等項目積累的升力體構型一體化設計、材料和熱防護等技術成果,中低升阻比無動力飛行器已取得演示驗證成功,而高升阻比無動力飛行器尚存在諸多關鍵技術未突破,近期難以形成裝備。從作戰應用的角度講,相對于同等作戰半徑下的新型遠程超聲速高超聲速轟炸機而言,效費比較高。
有動力飛行器以超燃沖壓發動機技術、組合循環發動機技術為核心,重點發展作戰半徑相對無動力飛行器較近的一次性系統。從關鍵技術角度講,美軍超燃沖壓發動機經過60余年的發展已進入演示驗證階段,升力體和軸對稱2種構型導彈均繼承了前期多個項目的成果。其中,升力體構型導彈相對升阻比大、但適裝性差;軸對稱構型升阻比小,但適裝性好。從作戰應用角度講,有動力飛行器部署靈活,更加難以預警和防御。
3美軍快速全球打擊裝備發展建設思路分析。。
美軍在基于未來作戰能力的前提下發展快速全球打擊裝備,其思路具有以下4個特點:
一是任務需求為主導,重點發展具有帶動作用的技術和裝備。
CPGS早期發展是建立在彈道導彈受到限制,無其他手段可用的情況下,從美國本土發射打擊海外目標的能力。與彈道導彈相比,新型高超聲速導彈橫向機動能力更強,軌跡更難以預測,且其飛行高度是現有防空反導系統盲區,因而天然的具有更強的突防能力,不論攜帶核彈或常規彈頭,都具有更強的威懾力?；谶@一需求,先基于超燃沖壓發動機等核心技術發展短程超聲速/高超聲速巡航導彈,借此推動高超聲速飛行器技術發展,帶動其他裝備和技術共同發展。
二是發展途徑上先有后優,能力實現上化整為零。目前,據美軍公布的X-37B的各項參數分析可知,其并不能用于執行天基對地打擊任務。
按照美軍計劃,未來發展的大尺寸X-37C若執行對地打擊任務,需依托小型化的固體激光器或動能彈,前者需繼續發展新技術,而后者理論上目前已可實現。據此可知,未來存在采用大尺寸的X-37C在軌釋放對地打擊動能彈實現全球打擊的可能,即先有裝備,再優化能力。此外,表1所示是美軍根據目前作戰繼續的目標種類而預期發展的打擊裝備及其時間段。從表1中可以看出,打擊裝備按時間順序,射程由近至遠、目標由簡至難,即其先制定可行的目標,再按照能力遞增的方式逐步發展。同時,不斷評估新型裝備或試飛器,如未來可能出現的空天飛機、高超聲速巡航平臺、美軍新型遠程戰略轟炸機等,以期尋求發展效費比更高的CPGS武器裝備?！颈?】
三是注重技術的共享、承接和轉化。美軍注重在高超聲速技術發展規劃過程中突出“技術產品”的地位和作用,采用技術產品集成基礎研究和關鍵技術攻關成果,大力促進中間成果轉化為戰斗力。
四是尋求質量、效益的協調與平衡。美軍出臺了“溫內費爾德\\(Winnefeld\\)諒解備忘錄”為各軍種提供平臺,使其在快速全球打擊戰略中都有一席之地,而不再由美軍戰略司令部統一管理。
同時,將新型武器的發展作為國防工業轉型的抓手,繼續按照國防部CPGS構想和高超聲速技術路線圖等,以軍備訂單引導國防工業的深入調整。
4 結 束 語
從快速全球打擊裝備的發展分析可以看出,其遵循產生作戰思想,發展出較為完備的作戰概念,具體為明確的能力標準,落實為飛行器研發的裝備發展路線。在此過程中,為保證科學、集約、高效的發展,美軍設立了專門的評審機構和統籌技術發展的機構,制訂了高超聲速飛行器技術的發展路線圖,并在國家層面集成優勢單位組成研發團隊?？焖偃虼驌粞b備的發展帶動了其他領域技術和裝備的發展,其經驗值得我們借鑒。
