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防务前沿|美空军首曝最新高超声速导弹,技术

防务前沿|美空军首曝最新高超声速导弹,技术路线或有大调整 空军爱德华兹空军基地在其官方推特上发布的AGM-183A系留飞行试验现场照片
上周日,美空军爱德华兹空军基地通过官方推特,发布了6月12日美空军利用B-52“同温层堡垒”轰炸机进行“空射快速响应武器”(ARRW)项目AGM-183A空射高超声速助推滑翔导弹原型机首次系留飞行试验的现场照片。这些高清图片真实展现了AGM-183A导弹的若干细节,为研判其总体性能参数提供了重要参考。
初步研判表明,AGM-183A导弹很可能并未按照最初计划,采用“战术助推滑翔”(TBG)项目面对称楔形布局的高超声速滑翔飞行器方案,而是采用了更为成熟的、类似近程弹道导弹的旋成体布局方案,其技术路线更接近于俄罗斯“匕首”高超声速导弹,其采用的是基于近程弹道导弹改进的技术路线。
美国防部国防高级研究计划局(DARPA)文件中TBG项目楔形滑翔弹头的想象图
美空军首曝最新高超声速导弹试验照
根据美空军装备司令部2018年8月公布的“空射快速响应武器”(ARRW)项目快速采办审批文件,ARRW项目实际上是美空军和DARPA联合主管的“战术助推滑翔”(TBG)项目的延续。TBG项目研发的战术级高超声速滑翔弹头及其相关关键技术将直接复用于ARRW项目,包括气动分析、热分析、风洞试验数据、关键高温材料、制导导航与控制算法、仿真模型、验证方法和软件代码等。
ARRW项目研制与低速初始生产经费预算为7.8亿美元,包含了设计、试验、保障及验证一型ARRW导弹(即AGM-183A)原型机的全部科研经费以及生产交付2批次低速初始生产阶段具备早期作战能力的AGM-183A导弹。根据DARPA和美空军此前历来披露的信息,TBG项目是在HTV-2项目基础上,采用类似的总体布局方案,缩小尺寸发展而来,其核心是验证高升阻比特性的楔形布局高超声速滑翔飞行器技术。因此,很自然地,ARRW项目研制的AGM-183A高超声速导弹应该也是采用了类似的楔形滑翔弹头方案。
AGM-183A系留飞行试验由B-52轰炸机实施
本轮试验现场照片透露的相关信息AGM-183A总体布局类似于俄“匕首”高超声速导弹采用的再入机动式弹道导弹布局。
从图片上可以清晰看出,AGM-183A整弹布局与近程弹道导弹类似,头部采用圆锥体布局,中段主体弹身采用圆柱体布局,尾部呈略微扩张形状,属于典型的火箭发动机喷口形状特征。尾喷口采用尾罩进行了密封。从外观上看,没有显著的级间段设计,很可能与“匕首”一样,采用了单级火箭助推器,且头体不分离。这与此前披露的、采用TBG楔形高超声速滑翔弹头的说法大相径庭。除非该弹在弹头部分采用了整流罩设计,将扁平的楔形布局滑翔弹头布置在整流罩内。但结合下文尺寸的测算数据,这种可能性微乎其微。
AGM-183A导弹在尺寸上明显小于俄“匕首”。根据波音公司官方网站披露的资料,B-52轰炸机机长48.5米。以此为参考,可测算出AGM-183A导弹弹长约6.5米,主体弹径约0.77米,头锥段长约1.7米。鉴于AGM-183A弹径,若采用整流罩,则整流罩内部的滑翔弹头翼展将明显小于0.77米,长度将小于1.7米,结合其扁平式楔形布局特征,该弹头的空间容量将非常小,扣除必需的热防护、控制、电源等子系统外,很难有效布置战斗部、雷达导引头等作战所需的载荷部件。俄罗斯“匕首”高超声速导弹全长约7.7米,弹径约1米,头锥部分长约3.4米。以“匕首”导弹重3.8吨计算,AGM-183A导弹弹重应在2吨左右。
值得注意的是,AGM-183A导弹采用了折叠弹翼设计,可能为适应B-2轰炸机内埋要求。AGM-183A导弹尾部安装有折叠式弹翼。该设计一方面可能是为了适应挂架要求,避免与挂架产生干涉,另一方面很可能也是为了适应未来作战飞机内埋弹舱挂载要求。但AGM-183A的长度明显超出了F-22和F-35的弹舱长度,因此只可能是为了适应B-2轰炸机和未来B-21轰炸机内埋携带。
俄罗斯米格-31挂载“匕首”导弹离地起飞瞬间图
为追求进度牺牲导弹性能
美国军方高层领导及科研机构近年来多次发布言论称,俄罗斯高超声速导弹武器进展迅猛,美国在高超声速导弹领域的优势正在丧失,呼吁美国加速发展自己的高超声速导弹以应对威胁。2018年3月,俄罗斯总统普京突然公布“匕首”高超声速导弹系统已进入服役。美空军在2018年2月发布的预算申请文件中首次公开披露ARRW项目,并一直声称ARRW项目定位于采用TBG项目的技术成果开展一型高超声速助推滑翔导弹的型号研制工作。
在2018年8月披露的一份官方文件中披露,ARRW项目2019年要完成关键设计评审,2021年要具备早期作战能力。该进度设置非常激进。但结合本次最新发布的照片可以看出,美空军为了追求进度,快速形成装备,而选择了最为保守和成熟的技术路线,即采用成熟的弹道导弹技术进行改进。从目前研判的方案和尺寸上看,AGM-183A导弹的滑翔机动能力将大幅弱于预期,射程也要显著小于“匕首”的2000千米。这也从侧面反映出美军高层对于快速形成高超声速打击能力的急迫和决心。
根据美空军发布的飞行试验照片进行导弹外形尺寸估算(中国航空工业发展中心,廖孟豪分析并制图)
笔者认为,TBG项目应仍然定位于研发高升阻比的楔形滑翔弹头技术。此前,美空军和DARPA在大量官方文件中都提到ARRW项目与TBG项目技术同源。现在来看,这一说法可信度存疑,因为TBG项目几乎不可能会采用ARRW项目这种基于弹道导弹改进改型方案。一是TBG项目最早在2014年启动时应该考虑的是高升阻比滑翔布局方案,类似HTV-2的布局;二是雷神公司在2019年3月新发布的TBG项目滑翔弹头概念设想图证实,TBG项目瞄准的仍然是高升阻比的楔形滑翔弹头方案;三是ARRW项目采用的基于弹道导弹改进的方案对美军而来几乎没有关键技术空白,美军早在上世纪七八十年代就成功研制了“潘兴”系列再入机动式弹道导弹,因此完全没有必要花费数亿美元经费和五年周期设立TBG项目开展关键技术的飞行验证。因此,综合分析认为,TBG项目应明显区别于ARRW项目,从始至终都致力于研究并飞行验证高升阻比的楔形滑翔弹头技术。
综上所述,本次试验照片的发布颠覆了此前外界对ARRW项目AGM-183A导弹的认知和判断。笔者将继续密切关注该弹的发展动向,以便及时修正和更新对该弹的研判结论,切实反映美军高超声速导弹发展的真实情况。
雷神公司2019年3月发布的TBG滑翔弹头设想图
(作者系中国航空工业发展研究中心副研究员)

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