高超音速導彈可以改變航向以避免被發現和反導彈防禦。 美國空軍圖
俄羅斯 使用高超音速導彈 18 年 2022 月 XNUMX 日，針對烏克蘭西部地區的一個軍火庫。這聽起來可能很可怕，但俄羅斯人使用的技術並不是特別先進。 然而，俄羅斯、中國和美國正在開發的下一代高超音速導彈確實對國家和全球安全構成了重大威脅。
我是一個 航空工程師 他研究空間和防禦系統，包括高超音速系統。 這些新系統由於其沿軌道的可操縱性而帶來了重要的挑戰。 由於它們的飛行路徑可能會在飛行過程中發生變化，因此必須在整個飛行過程中跟踪這些導彈。
第二個重要挑戰源於這樣一個事實：它們在大氣層中運行，與其他現有威脅不同。 新型高超音速武器的飛行高度比速度較慢的亞音速導彈高得多，但比洲際彈道導彈低得多。 美國及其盟國對這個中間地區沒有良好的跟踪覆蓋範圍，俄羅斯或中國也沒有。
不穩定效應
俄羅斯聲稱其部分高超音速武器可以攜帶核彈頭。 僅此一項聲明就足以引起人們的關注，無論其真實性如何。 如果俄羅斯對敵人使用該系統，該國將必須決定該武器是常規武器還是核武器的可能性。
高超音速導彈如何威脅顛覆當前核武器時代的相對穩定性。
就美國而言，如果確定該武器是核武器，那麼美國很可能會認為這是第一次打擊，並以 將核武器卸給俄羅斯。 這些武器的高超音速速度增加了局勢的危險性，因為任何最後一刻的外交解決方案的時間都將大大縮短。
現代高超音速導彈所帶來的破壞穩定的影響也許是它們構成的最大風險。 我認為美國及其盟國應該迅速部署自己的高超音速武器，將俄羅斯和中國等其他國家帶到談判桌前，制定管理這些武器的外交辦法。
什麼是高超音速？
將飛行器描述為高超音速意味著它的飛行速度比音速快得多，在海平面上的速度為761 英里/小時（1,225 公里/小時），在客機飛行的663 英尺（1,067 米）高度上的速度為35,000 英里/小時（10,668 公里/小時） 。 客機的飛行速度略低於600 英里/小時（966 公里/小時），而高超音速系統的運行速度為3,500 英里/小時（5,633 公里/小時）——約每秒1 英里（1.6 公里）——甚至更高。
高超音速系統已經使用了幾十年。 1962 年，約翰·格倫 (John Glenn) 從太空回到地球時 美國首次載人環繞地球飛行，他的太空艙以高超音速進入大氣層。 世界核武庫中的所有洲際彈道導彈均為高超音速，最大速度可達約 15,000 英里/小時（24,140 公里/小時），或約每秒 4 英里（6.4 公里）。
洲際彈道導彈 由大型火箭發射，然後沿著可預測的軌跡飛行，將它們帶出大氣層進入太空，然後再次返回大氣層。 新一代高超音速導彈飛行速度非常快，但不如洲際彈道導彈快。 它們由較小的火箭發射，使它們保持在大氣層的上層。
高超音速導彈的速度不如洲際彈道導彈，但能夠改變彈道。 美國政府會計辦公室
高超音速導彈的三種類型
非洲際彈道導彈高超音速武器分為三種不同類型：航空彈道導彈、滑翔飛行器和巡航導彈。 高超音速氣動彈道系統從飛機上投下，使用火箭加速到高超音速，然後遵循彈道（即無動力）軌跡。 俄羅斯軍隊用來攻擊烏克蘭的系統 Kinzhal，是一種航空彈道導彈。 該技術自 1980 年左右就已出現。
俄羅斯在烏克蘭使用的高超音速導彈類型是“匕首”彈道導彈，本質上是一種從飛機發射的彈道導彈。 它並不像俄羅斯、中國和美國正在開發的其他類型的高超音速導彈那麼先進。 俄羅斯國防部新聞服務通過美聯社
高超音速滑翔飛行器由火箭助推至高空，然後滑翔至目標，並沿途進行機動。 高超音速滑翔飛行器的例子包括中國的 東風17, 俄羅斯的 AVANGARD 和美國海軍的 常規快速打擊 系統。 美國官員已 表示擔憂 認為中國的高超音速滑翔飛行器技術比美國系統進一步先進。
高超音速巡航導彈由火箭助推至高超音速，然後使用稱為吸氣式發動機的 超燃沖壓發動機 來維持這個速度。 由於高超音速巡航導彈將空氣吸入發動機，因此需要比高超音速滑翔飛行器更小的發射火箭，這意味著它們的成本更低，可以從更多地方發射。 據報導，中國和美國正在開發高超音速巡航導彈 進行了試飛 2020 年 XNUMX 月的超燃沖壓發動機高超音速導彈。
難以防禦
各國開發這些下一代高超音速武器的主要原因是它們的速度、機動性和飛行路徑使其難以防禦。 美國正在開始開發一種分層的方法來防禦高超音速武器，其中包括太空中的傳感器群和 與主要盟友的密切合作。 這種方法可能非常昂貴並且需要很多年才能實施。
通過所有有關高超音速武器及其防禦的活動，評估它們對國家安全構成的威脅非常重要。 帶有常規非核彈頭的高超音速導彈主要用於攻擊航空母艦等高價值目標。 能夠摧毀這樣一個目標可能會對重大衝突的結果產生重大影響。
然而，高超音速導彈價格昂貴，因此不太可能大量生產。 從俄羅斯最近的使用情況可以看出，高超音速武器不一定是結束衝突的靈丹妙藥。
關於作者
伊恩·博伊德，航空航天工程科學教授， 科羅拉多大學博爾德分校
