前言：2022年3月18日，根据俄罗斯国防部发布的消息称，俄罗斯使用“匕首”高超音速导弹摧毁了乌克兰武装部队位于弗兰科夫斯克州的一个大型地下导弹和航空弹药库。同时，俄罗斯方面还表示，这是人类首次在战争中使用高超音速武器，也是对俄罗斯“匕首”高超音速导弹的一次实战检验。

米格31携带的“匕首”高超音速导弹

此消息一出，立马引起了西方国家的高度关注，有分析认为，俄罗斯此次动用“匕首”高超音速导弹主要是打给西方国家看的。从俄乌战争爆发以来，西方国家不断向乌克兰提供武器支援，并对俄罗斯实施严厉的制裁。

米格31发射“匕首”高超音速导弹

“匕首”高超音速导弹打击的目标

俄罗斯此举是为了告诉西方国家，我手中的“匕首”高超音速导弹已经具备实战能力，而且你们的防空导弹系统根本拦不住，请你们好自为之。同时，俄罗斯首次在实战中运用高超音速武器更是引起了军迷网友们的广泛讨论，什么是高超音速武器？中国的超高音速处于什么水平？俄罗斯和美国的又处于何种水平？未来又会如何发展？对世界防空导弹系统的发展又会带来哪些深远的影响？本期内容我们就带大家分析分析！

一、什么是高超音速武器？

高超音速武器顾名思义，就是利用高超音速飞行原理加以武器化的导弹，相较于传统的弹道导弹而言，它的最大特点就是速度快。从广义上来讲，高超音速武器指最大速度超过5马赫的导弹，但实际上现阶段许多弹道导弹的末端飞行速度都是大于5马赫的，像洲际弹道导弹，它的末段飞行速度甚至能够达到25马赫，算是广义上的高超音速导弹。

不过，现在提起高超音速导弹，通常只是狭义的高超音速导弹，以突防和对地打击为主，主要在大气层内飞行，最大速度超过5马赫，甚至在20马赫以上，并可以实施大幅度机动。依托超高的飞行速度和超强的机动能力躲避敌方防空导弹的拦截，而传统的弹道导弹在飞行过程中则很难实现大幅度机动。

关于高超音速武器的发展，源自于本世纪初美军提出的“一小时打遍全球”概念，要想实现这一目标，除了洲际弹道导弹以外其它常规武器显然是无法做得到的，但洲际弹道导弹又属于战略武器，在常规战争中不可能动用。

为此，美军为在未来的常规战争中实现这一目标，2003年美国空军和DARPA联合启动一项名为“猎隼”的计划，旨在发展一种类似弹道导弹的投送系统和再入飞行器，以满足“一小时打遍全球”的需求。然而，这一计划提出近20年后的2020年2月17日，美国海军协会官方网站却发表消息称，“猎隼”计划的绝多数项目已经“胎死腹中”，也有很多改头换面，变成了高超音速武器。

美国虽然是世界上最早提出发展高超音速武器的国家之一，但从今天的发展进度上来看，美国并不是最早装备高超音速武器的国家。例如中国和俄罗斯，在高超音速武器上研发均要晚于美国，但中俄两国成果和装备的速度都优于美国，像俄罗斯已装备或在实验三款高超音速武器，并涵盖了空基、陆基和海基三大领域。

例如空中发射（以图160“白天鹅”战略轰炸机和米格31为发射平台）的“匕首”导弹，该导弹的最大飞行速度可以达到15倍音速；采用陆基发射的“先锋”导弹，可以达到20倍音速；采用海基发射的“锆石”导弹，也可以达到7倍以上的音速。中国已服役一款东风17高超音速武器最大飞行速度同样超过20马赫，另外空射版和海基版目前已在实验当中。

俄罗斯“先锋”导弹发射车

美国的高超音速武器发展进程却一波三折，近20年时间里，美国先后实验了“拿伐鹤”、X-43、HTV-2“猎鹰”、X51“乘波者”等项目，最新的X-51乘波者无人高超音速试验机，最早于2010年5月25日进行首次试射，前后一共试验了四次，其中两次以失败而告终。在过去近20年时间里，美国至少在高超音速武器上实验了95次，但这些技术最终没有一项成功落地的。

X-51乘波者无人高超音速试验机

随着中俄在高超音速武器的发展上不断取得突破并装备，俄罗斯甚至还成功投入到了实战当中。美国为加速高超音速武器的发展进程，先后又提出了陆军的LRHW、海军的CPS、空军的AGM-183A等高超音速武器项目，但AGM-183A项目在数次实验中结果依然不理想，具体何时能服役目前尚不得而知。很显然，美国在高超音速武器的发展上已从“领跑者”变成“追赶者”。

二、高超音速武器采用的技术有所不同

虽然俄罗斯的“匕首”导弹、“先锋”导弹、“锆石”导弹，中国的东风17和美国正在研制的一系列项目都被统称为“高超音速武器”，但这些导弹在所使用的技术上却有很大的差别。高超音速导弹分为两种技术路径，一种是高超音速滑翔飞行器；另外一种是高超音速巡航导弹。

其中高超音速滑翔飞行器主要以运载火箭作为载具，将其运送到气层外或边缘释放，利用地心引力和自身发动机加速冲向地表，同时做出滑翔机动规避拦截，飞行速度一般都在10马赫以上，这种导弹的研制难度大，风险高，成本也更为高昂。

而高超音速巡航导弹则是在大气层内发射的廉价导弹，类似于传统的巡航导弹。但它的飞行速度更快，采用超音速燃烧冲压发动机作为动力来源，以实现高超音速飞行，采用这种技术的高超音速武器相对前者来说研制难度更低，风险较小，成本也相对较低，突防能力和规避能力要弱于前者，但对发动机的要求极高。

其中，高超音速滑翔飞行器目前中美俄都有研制，但俄罗斯的“锆石”导弹、“匕首”导弹均属于高超音速巡航导弹这一范畴，包括美国早期实验的X-51乘波者试验机、X-43项目等，以及现美国空军研制的AGM-183A项目也属于后者的技术范畴。像俄罗斯的“先锋”导弹，美国陆军的LRHW项目、海军的CPS项目，中国的东风17则采用的是前者的技术。而高超音速滑翔飞行器的研制上，目前只有中国真正取得了成功。

东风17

东风17的想象图

东风17弹道导弹的弹头采用的就是高超音速滑翔飞行器，也就是我们常说的“乘波体弹头”。那么什么叫乘波体弹头呢？乘波体是指一种外形是流线形，其所有的前缘都具有附体激波的超音速或高超音速的飞行器。

通俗地讲，乘波体飞行时其前缘平面与激波的上表面重合，就象骑在激波的波面上，依靠激波的压力产生升力，所以叫乘波体。如果我们把大气边缘比喻成水平面，那么乘波体弹头就是在水平面打水漂的飞行器，靠压缩升力和激波升力飞行，像水面由快艇拖带的滑水板一样产生压缩升力。

乘波体弹头飞行轨迹

这使得乘波体弹头可以不断在大气层临近空间边缘不断像打水漂一样飞行，这样的飞行有什么好处呢？很多人认为这样飞行是为了获得更大的飞行速度，实际上并非如此，而是增加拦截难度。不同于传统的弹道导弹中段飞行在大气层外飞行，弹道呈抛物线状，弹道相对固定。

乘波体弹头在大气层临近空间打水漂式的飞行，弹道并不固定，且飞行高度相对较低。大气层临近空间的高度在20～100公里之间，而洲际导弹的飞行高度可达数千公里，朝鲜3月24日试射的洲际弹道导弹，飞行高度就超过6200公里。

飞行高度低，受地球曲率的影响，增加了敌方防空火力网的探测的难度，传统的弹头可能在5000公里以外的就能够探测并捕捉到，但乘波体弹头的探测距离可能会被压缩到1000公里以内。加上乘波体弹头是打水漂式的飞行，飞行高度忽上忽下，不规则，即使被发现也无法计算飞行弹道进行预判拦截，加上末端飞行速度能够达到10-20马赫之间，极大地增加了拦截的难度，甚至无法拦截。美国曾公开表示，现有的防空导弹系统无法拦截高超音速滑翔飞行器。

钱学森弹道

钱学森提出的设想

这种弹道也被网友们称之为“钱学森弹道”，是中国著名科学家钱学森于20世纪40年代提出的一种新型导弹弹道的设想。其特点是将弹道导弹和飞航导弹的轨迹融合在一起，使其在具备弹道导弹突防能力的同时，又具备飞航式导弹的灵活性。但在那个年代，受制于科学技术落后的限制，这种飞行弹道一直没能实现，直到今天东风17高超音速武器的服役才真正得以实现，从提出到实现前后间隔了70多年。

然而，高超音速滑翔飞行器虽然飞行速度快，难以发现和拦截，但对技术的要求极高，如何让滑翔器在大气层临近空间持续滑翔飞行，且不规则的打水漂式飞行后不失去控制，还能精准打击预定目标，这在技术上有着很高的难度。首先，研制这种弹体和弹道，必须借助先进的风洞进行研究，要能够模拟弹体飞行的环境，飞行速度。如何在风洞中模拟20～100公里之间环境，如何模拟出数倍音速的飞行条件，对风洞的要求非常高，绝非一般风洞能够完成的。

在风洞中实验的弹头

不过，关于实验高超音速飞行器的风洞我国早在2012年5月就已经顺利通过验收了。该风洞就是JF12激波风洞，启动于2008年1月，是8个国家重大科研装备研制项目之一。根据公开的资料显示，JF12激波风洞可模拟出25至40公里高空、5到9倍声速的高超声速飞行条件。25至40公里高空这恰好在大气层临近空间的范围内，也在乘波体弹头的飞行高度内，5到9倍声速这就是高超声速飞行时的飞行速度，这两项条件基本满足了高超音速滑翔飞行器的实验要求。

JF12激波风洞数据

除此之外，该风洞还能实验高超声速发动机，按照要求实验高超声速发动机需要的实验时间至少需要60到70毫秒，但该风洞已能做到100毫秒，国外的相关风洞大约只有30毫秒。所以，JF12激波风洞在全球都处于领先水平，而我国的东风17弹道导弹的乘波体弹头也正是从这里实验出来的。

而高超音速武器的另外一种，高超音速巡航导弹相对于高超音速滑翔飞行器而言，研制难度就相对较低了，弹体上与传统的弹道导弹并没有实质性的差别，主要的差别在发动机上。这种高超音速采用的发动机为超音速燃烧冲压发动机，使得导弹获得6~25倍的高超音速飞行速度，这项技术的难点在于发动机上，只要发动机能够能够提供足够的飞行速度，那么导弹就能获得极高的飞行速度。

超音速燃烧冲压发动机

以此提高突防能力，但这种导弹的飞行轨迹相对固定，很难进行大幅度不规则的变轨动作，相较于高超音速滑翔飞行器而言更容易计算出弹道，增加了拦截的概率，属于高超音速导弹研制的入门技术。

目前我国在研制的空射型高超音速武器估计采用的也是这项技术，此前曾有网传图片显示，一架轰6轰炸机的机腹挂载了一枚空射型弹道导弹，弹体类似于俄罗斯的“匕首”超高音速武器，有分析认为这可能是东风17的空射版本，但从弹头来看并非是东风17采用的乘波体弹头。所以，轰6实验的空射型弹道导弹很大程度上可能是一型采用超音速燃烧冲压发动机为动力来源的超高音速武器。

疑似为挂载高超音速武器的轰6

不过，高超音速武器的最先进的并非这两者，而是高超音速滑翔飞行器与超音速燃烧冲压发动机的结合体。例如在东风17超高音速弹道导弹现有的基础上再加装一台微型超音速燃烧冲压发动机，东风17的运载火箭将其运送到大气层以外后与弹体脱离，然后弹头在大气层临近空间进行打水漂式的滑翔飞行，进入末端飞行后，弹头上搭载的超音速燃烧冲压发动机工作，为弹头提供更充足的加速度，使弹头的末段飞行速度提高到20马赫以上。

由此来增加突防能力和毁伤能力，同时在射程上将进一步提升，一旦实现那么在高超音速武器的发展上将再上一个台阶，现有的防空导弹系统要想拦截更加不可能了。

除此之外，采用“乘波体”弹头的高超音武器在射程上也更有优势，本身可以依托弹道导弹的运载火箭进行发射，运载火箭可是中程弹道导弹，远程弹道导弹，也可以是洲际弹道导弹。所以，这就使得它在射程上有很大的提升空间，可以从一两千公里覆盖到上万公里。

如我国现役的东风17，其运载火箭部分来自于东风16弹道导弹，其打击半径在1500公里左右，弹头换成“乘波体”弹头后可提升到2000公里。如果未来换成东风21、东风26，甚至是东风31和41这样的洲际弹道导弹，那么它的射程将得到大幅度提升，威慑半径更远。像俄罗斯的“匕首”导弹，受制于运载工具和导弹体积的限制，射程一般在1000-2000公里，要想获得更大的作战半径，必须以来运载平台，如米格31和图160战略轰炸机。

结语：

从技术上来看，高超音速滑翔飞行器的研制难度更大，但带来的杀伤效果、突防能力和打击半径也更突出。而高超音速巡航导弹在弹体上的设计要求相对较低，只要解决超音速燃烧冲压发动机技术问题就能实现，当然在超音速燃烧冲压发动机发展领域，显然俄罗斯要更有优势。不过，未来高超音速滑翔飞行器将还是超高音速武器的主流方向，像俄罗斯的“先锋”导弹、美国陆军的LRHW项目、海军的CPS项目也都毫无例外的采用这项技术，而我国在这一领域已率先取得突破，未来的优势明显。