國外高超聲速武器攻防發展態勢研究*

王冠，尹童，曹穎

（1.中國長峰機電技術研究設計院，北京 100854；2.北京電子工程總體研究所，北京 100854）

0 引言

當前，以美俄為代表的軍事強國正在積極發展以高超聲速武器為代表的新型常規戰略打擊力量，基于陸、海、空、天平臺，加快推動高超聲速飛行器從技術攻關、演示驗證到武器實戰化進程。預計2035年前后，高超聲速滑翔導彈技術、高超聲速巡航導彈技術均已發展成熟并實現全面作戰部署，屆時將成為改變戰場規則的新型空天威脅，構成對其他國家的常規戰略威懾能力。高超聲速武器較傳統進攻武器具有明顯的技術跨越，具有飛行速度快、突防能力強、軌跡難以預測以及遠程精確打擊等諸多優點。美國在加緊開展高超聲速導彈研發的同時，面對中俄高超導彈威脅，也在積極構建高超聲速導彈防御體系。高超聲速武器攻防對抗正成為大國軍事戰略博弈新的制高點，是美國針對大國戰略競爭、革新武器裝備而采取的重大舉措。

高超聲速武器作為一種新質裝備，將對現有導彈防御體系構成極大威脅。本文介紹了國外高超聲速武器發展現狀，并結合當前高超聲速武器技術發展歸納總結未來攻防作戰樣式，分析了未來可能對國家安全造成的威脅和挑戰。

1 國外高超聲速武器技術發展現狀

1.1 國外高超聲速進攻武器發展概況

高超聲速武器是引領新一代攻擊體系變革的跨代威脅。整體來看，高超聲速飛行器呈現出“兩種技術體制、三類發射平臺、兩大作戰任務”的發展布局。

（1）技術體制上，高超聲速飛行器主要分為無動力滑翔飛行器和有動力巡航飛行器兩大類。

無動力滑翔飛行器主要為助推滑翔導彈。美國的助推滑翔導彈大致分為2類，一類是基于美國陸軍“先進高超聲速武器”（advanced hypersonic weapon，AHW）技術，開發通用型滑翔飛行器，采用雙錐體彈頭，技術成熟度更高［1］；另一類是基于“高超聲速技術飛行器”（hypersonic technology vehicle 2，HTV-2）技術，彈頭采用大升阻比的楔形氣動外形。

有動力巡航飛行器包括高超聲速巡航導彈和高超聲速作戰飛機。高超聲速巡航導彈，主要包括美空軍機載武器化原型“高超聲速吸氣式武器概念”（hypersonic air-breathing weapon concept，HAWC）、俄羅斯海基型“鋯石”高超聲速巡航導彈［2］以及印度“布拉莫斯-Ⅱ”。日本、法國也正在開展高超聲速巡航導彈的研發工作［3］。高超聲速作戰飛機通常采用組合循環動力，DARPA（defense advanced research project agency）的“先進全程發動機”項目（advanced full range engine，AFRE）采用渦輪基組合循環發動機（turbine-based combined cycle，TBCC），英國反應發動機公司（reaction engines）“佩刀”發動機（syner?getic air breathing rocked engine，SABRE）可在火箭和飛機模式下自由切換；在飛機平臺方面，計劃2030年研制有限重復使用的高超聲速飛機，美國洛馬和波音公司已相繼發布高超聲速概念機方案，采用TBCC動力，最大馬赫數可達6以上，預期航程2 200～5 500 km，具有察打一體能力。

（2）發射平臺上，高超聲速飛行器主要包括陸基、潛射/海基、機載3類。

1）美國

美陸軍“先進高超聲速武器”（AHW），射程6 000～7 800 km［4］，已完成2次飛行試驗；“遠程高超聲速武器”項目（long range hypersonic weapon，LRHW），是車載中遠程助推滑翔導彈型號，射程3 000～4 000 km；“作戰火力”項目（operation fires），于2020年完成助推系統關鍵地面試驗，進入武器系統集成階段，預計2022年完成飛行試驗。2020年3月，美陸軍聯合海軍成功進行了通用高超聲速滑翔體（common hypersonic glide body，C-HGB）飛行試驗（圖1），射程超過3 200 km，命中精度達0.15 m，驗證了C-HGB轉化為武器系統的可行性［5］。美空軍主導的陸基高超項目“高超聲速技術飛行器”（HTV-2）已完成2次飛行試驗，其武器化原型“常規打擊導彈”（conventional strike missile，CSM）射程可達上萬千米，能從本土發射實現全球打擊。

圖1 美軍通用高超聲速滑翔體（C-HGB）飛行試驗Fig.1 C-HGB flight test

美海軍“中程常規快速打擊”項目（intermediate range conventional prompt strike，IR-CPS），將研制由佛吉尼亞級核潛艇發射的潛射助推滑翔高超聲速導彈，計劃2028年具備初始作戰能力，馬赫數不小于8，射程超過3 660 km。

機載發射平臺方面，美空軍和DARPA開展“戰術助推滑翔彈頭”項目（tactical boost glide，TBG）［6］，最大馬赫數9～10，射程1 000～2 000 km。美空軍AGM-183A（圖2）射程約1 000～1 500 km，2020年成功進行5次帶飛試驗，驗證了導彈系統與B-52載機以及地面遙測系統的數據聯動能力，于2021年進行的AGM-183A空射快速反應武器（air-launched rapid response weapon，ARRW）原型常規武器2次空射試飛實驗失敗［7］。美空軍高超聲速吸氣式武器概念項目（HAWC）于2020年9月成功完成了一系列帶飛試驗。高超聲速巡航導彈方面，美空軍X-51A高超聲速巡航導彈驗證機已完成4次飛行試驗，正在開展機載武器化原型“高超聲速吸氣式武器概念”（HAWC）研制，射程925 km，馬赫數為6。

圖2 AGM-183A概念圖（洛馬公司發布）Fig.2 AGM-183A concept（released by Lockheed Martin）

2）俄羅斯

俄羅斯“先鋒”導彈已于2018年12月26日完成試驗，試驗射程6 000 km，將在2019年底服役。海基型“鋯石”高超聲速巡航導彈已完成多次飛行試驗，馬赫數為9，射程可達1 000 km，主要用于反艦（優先定型）和對陸攻擊，將于2021—2022年進入服役［8］。空基平臺方面，俄羅斯“匕首”空射高超聲速導彈，可由米格-31K（圖3）和圖-22M3掛載，最大馬赫數10，最大射程約2 000 km，用于打擊航母、驅逐艦等大型水面目標。

圖3 掛載“匕首”導彈的米格-31K戰斗機Fig.3 A Mig-31K fighter carrying daggers

3）其他國家

日本在2018年啟動了高超聲速助推滑翔導彈項目，計劃2026年前研發第1代滑翔彈頭，2028年前研發升阻比更高的第2代滑翔彈頭，最大射程約300～500 km。日本2019年安排了高超聲速巡航導彈關鍵技術研究，計劃2023－2025年進行試驗。

印度于2019年6月12日完成了“高超聲速技術驗證飛行器”項目碳氫燃料沖壓發動機技術首次飛行試驗，目標馬赫數為6.5，飛行高度為32.5 km，計劃用于“布拉莫斯-Ⅱ”高超聲速巡航導彈的研制。

法國開展的第4代空地核巡航導彈ASN4G項目為采用超燃沖壓發動機的高超聲速巡航導彈，射程估計在1 000 km，預計2035年投入使用。

（3）作戰角度上，高超聲速飛行器重點承擔“全球快速打擊”和“區域快速打擊”2類作戰任務。

“全球快速打擊”類武器正逐步擴大適用范疇并降低使用門檻。隨著美國防部正式將“常規快速全球打擊”（conventional prompt global strike，CPGS）計劃更名為“常規快速打擊”（conventional prompt strike，CPS），臨近空間高超聲速武器正逐步弱化“全球打擊”使命，擴展潛在的作戰應用方向，其根本意圖在于拉低使用門檻，使其應用更加趨于多元化、靈活化，為實戰的規模部署創造條件。此外，受俄羅斯高超聲速助推滑翔彈頭（Yu-74）等技術發展的刺激，不排除美發展可攜帶核戰斗部的滑翔彈頭可能性。

“區域快速打擊”類武器將有望先期形成作戰能力。美空軍AGM-183A正開展工程研制，預計2021年具備早期作戰能力；俄羅斯“匕首”空射高超聲速導彈，已率先實現了高超聲速打擊能力，目前處于試驗戰斗值班狀態；俄羅斯海基型“鋯石”高超聲速巡航導彈將在最新交付的“轟鳴號”導彈護衛艦列裝。此外，美國的“遠程高超聲速武器”項目（LRHW）、“中程常規快速打擊”項目（IR-CPS），均計劃在2022－2023財年形成初始作戰能力［9］。

1.2 國外高超聲速防御技術發展概況

目前，世界范圍內尚無能夠有效應對高超聲速飛行器的現役武器裝備。隨著高超聲速武器的迅猛發展，對高超聲速目標的防御問題已引起軍事強國的高度重視。

（1）美國

美國相繼采取了一系列措施，統籌推動臨近空間防御能力建設。2019年初美發布的最新《導彈防御評估》報告，明確將助推滑翔導彈、高超聲速巡航導彈等臨近空間武器擺在與彈道導彈威脅同等重要的位置［10］。針對臨近空間威脅防御的緊迫需求，美國正著力推進臨近空間防御主戰裝備研發，主要包括美國導彈防御局（missile defense agency，MDA）“高超聲速防御”專項、以及DARPA的“滑翔破壞者”項目，分別定位于臨近空間威脅的區域防御和國土大范圍戰略防御，涵蓋預警探測、指揮控制、防御武器等作戰要素（表1）［11］。此外，美國也正加快預警探測等體系配套能力建設，發展能夠兼顧對彈道導彈和臨近空間目標探測跟蹤的天基能力層。

表1 美國高超聲速導彈防御項目Table1 U.S.hypersonic missile defense project

對于“高超聲速防御”專項（圖4），2018年美國導彈防御局積極推動高超聲速防御武器系統方案研究，同時授出21份合同，涵蓋陸基、空基、天基多類發射平臺、助推段和末段2個攔截階段、改進及新研等各種概念，涉及動能/非動能攔截彈、先進激光武器、電子對抗系統等各類武器裝備；2019年，美國導彈防御局針對洛克希德·馬丁公司的“標槍空射型滑翔攔截彈”和“女武神高超聲速末段防御攔截器”、雷錫恩公司的“SM-HAWK高超聲速攔截彈”和“非動能高超聲速防御概念”以及波音公司的“針對高超聲速武器的超高速攔截器概念（HYVINT）”等5個方案進行深化研究［12］；2020年1月，美國導彈防御局公開發布首個原型設計階段研發項目——“區域性滑翔段攔截武器系統”（regional glide phase weapon system，RGPWS）項目，旨在構建高超聲速滑翔彈頭的滑翔段防御能力。2021年6月，美國導彈防御局公布了最新的高超聲速武器防御作戰構想，計劃構建高超聲速滑翔段、末段分層攔截防御體系，實現對高價值目標的保護。

圖4 諾·格公司發布的高超聲速防御概念圖Fig.4 Concept image of hypersonic defense released by Northrop Grumman

針對“滑翔破壞者”項目（圖5），DARPA于2018年11月發布招標預告文件，用于支撐遠距離攔截高超聲速目標的能力，進而增強美國臨近空間高超聲速導彈防御能力。2020年2月，DARPA授予航空噴氣-洛克達因公司一份價值1 960萬美元的“滑翔破壞者”推進技術研發合同，支持其在高超聲速目標防御領域關鍵技術攻關；2021年，DARPA僅計劃投入300萬美元繼續進行“滑翔破壞者”項目系相關研究［13］。截止到目前，該項目未來如何發展仍存在較大不確定性。

圖5 滑翔破壞者概念圖Fig.5 Concept image of glide breaker

（2）俄羅斯

俄羅斯在研的С-500防空反導武器系統明確將高超聲速巡航導彈、滑翔彈頭、高超聲速飛機作為作戰對象，初步分析其反導分系統集成了反臨與反導作戰能力。2019年5月，針對美國即將退出《中導條約》，俄羅斯進一步強調“要力爭在敵人臨近空間高超聲速武器列裝前形成防御能力”。

2 高超聲速武器攻防作戰應用設想

外軍臨近空間高超聲速技術已經進入到武器化轉化階段，短期內將形成戰術級的武器，戰略級武器也在加快研制中。可見，高超聲速武器雖暫作為戰術用途使用，但其兼具戰略威懾和戰術打擊的雙重功能，其主要作戰應用設想分為以下3方面。

（1）以常規戰為掩護，利用高超聲速進攻武器實施突襲，完成解除武裝打擊

充分依托海外軍事基地地理優勢，利用前出機載平臺及潛射、海基平臺，在對手大部隊到達相應打擊位置之前，實現對對手縱深目標的常規快速遠程打擊。美國空軍在2015年9月發表《美國空軍2035年的核心使命，空軍未來作戰概念》報告中，提出2035年利用高超聲速打擊武器對敵方一體化防空系統中的反衛星激光武器等實施解除武器式打擊的應用場景［14］：由4艘母艦投放200架Ma為0.9的小型無人機，構成不斷變換的分布式誘餌和干擾陣列，使對手防御系統探測和火力通道飽和；利用高超聲速導彈首先摧毀對手反衛星高能激光武器；無人機搭載的網絡化傳感器進行時敏目標監視，引導后續發射的高超聲速武器摧毀岸艦導彈和攻擊艇的駐泊地，為海軍介入開辟通道。其作戰樣式具有空中威脅與臨近空間威脅交織、致盲作戰與解除武裝打擊緊密協同、信息優勢奪控貫穿始終、多軍種聯合互為支撐的特點。

（2）利用高超聲速武器進行戰略突防，增強反介入/區域拒止能力

高超聲速武器能夠有效應對反介入/區域威脅，實施常規全球快速打擊，作為核武器的補充，為美軍打造非核“戰略”打擊手段。以俄羅斯新《軍事學說》對國家軍事安全威脅的判斷和戰略指導思想為背景，俄KATEHON智庫認為對俄安全力量最大的威脅是美國海軍遠征艦隊（它可將入侵部隊運送至俄羅斯邊境），由此設想了利用臨近空間武器阻止美海軍遠征艦隊跨越大西洋抵近波羅的海的場景［15］：美艦隊橫渡大西洋前往歐洲過程中，采用潛射、機載臨近空間武器對其實施打擊（美艦隊需7～8天穿越大西洋）；美艦隊抵近歐洲時，采用潛射、陸基臨近空間武器實施打擊；美艦隊向波羅的海航行時，采用射程較近的高超聲速巡航導彈實施打擊。整體作戰呈現以臨破防增強反介入威懾、不同平臺/射程有機搭配的特點。

（3）以高超聲速進攻武器作為“開路先鋒”發起突襲，常規作戰力量后續介入

高超聲速武器具有飛行速度快、突防能力強的特點，美軍可選擇利用空射武器對重要城市發起攻擊，也可利用潛射滑翔導彈（4 600～5 000 km）覆蓋對手全境任意目標，對要害城市構成雙重覆蓋。高超聲速武器作為美攻擊體系的開路先鋒，可通過放量打擊、縱深穿透，實施戰略斬首、解除核武裝，瓦解對手體系支點，為常規武器隨后跟進打開“通道”。

（4）構建“滑翔段+末端”分層防御體系，側重終端防御，保護高價值資產

美依托低軌衛星星座HBTSS（hypersonic and ballistic tracking space sensor）和過頂持續紅外系統BOA（ballistic missile defense system overhead persis?tent infrared architecture）對目標實現持續跟蹤和預警，并借助指揮控制作戰管理與通信系統（com?mand control，battle management and communications，C2BMC）將戰場上傳感器數據進行集成，具備指揮控制、數據管理和實時通信的能力。此外，C2BMC能夠實現高超聲速目標軌跡預估。美低軌衛星星座將跟蹤的高超聲速目標軌跡數據發送至過頂持續紅外系統和指揮控制作戰管理與通信系統，“宙斯盾”驅逐艦依托太空衛星實現通信中繼，發射“滑翔段攔截彈”（glide phase interceptor，GPI），引導“標準-6”導彈分別攔截處于不同飛行階段的高超聲速滑翔武器，進行遠程協同交戰，實現對高價值資產的強勢保護。

3 美高超聲速攻防武器的可能影響

（1）將對現有防御體系具有顛覆性作用

高超聲速目標具有高速度、強機動、高精度、遠程、強突防等特點，國外現有防御體系在對付高超聲速目標方面存在以下難點：一是高超聲速飛行器相對傳統彈道導彈飛行仰角低，存在等離子體鞘套等復雜光電現象，遠距離探測和穩定跟蹤難。二是相比彈道導彈，高超聲速飛行器可借助臨近空間實施突防，進行縱向和橫向兩維長時間機動飛行，彈道精確預測難。三是當高超聲速飛行器在臨近空間高速飛行時將面臨嚴重氣動光學效應，高熱環境下末制導探測難。四是國外現有裝備難以對臨近空間高超聲速目標實施攔截，高精度制導控制與攔截殺傷難度較大［16］。

（2）將構成極其嚴峻的戰略壓力與挑戰

美國在戰略核武器數量和規模投送能力上，保持對俄的能力均勢，對其他國家具有壓倒性優勢。不僅如此，美還積極謀求核威懾背景下，確保在常規戰爭中的攻防絕對領先優勢。由于當前防御體系尚難以有效應對臨近空間高超聲速武器，未來其必將成為美新一代攻擊體系的核心裝備，有望改變戰爭規則。整體上看，美國高超聲速武器的研發背景、未來部署與作戰應用等，均將中、俄等國作為主要假想敵。美加快臨近空間高超聲速武器研發，在缺乏有效防御及對抗手段的情況下，整個臨近空間將處于不設防的狀態，進而使得對手空天安全面臨新的威脅與挑戰。

（3）可能制衡高超聲速進攻武器

通過構建海基滑翔段攔截+末段攔截的高超聲速分層防御體系，針對高超聲速導彈飛行最后階段實施攔截，抵消對手高超聲速武器的機動突防能力。計劃由“宙斯盾”艦搭載的兩型裝備一旦完成研制并投入部署，可填補高超防御的能力空白，同時具備反洲際、防空反導能力。屆時，將有效防御對手高超聲速進攻武器滑翔段和末段打擊，牽制對手高超聲速進攻武器進攻態勢。

（4）將使周邊安全環境急劇惡化

美國退出《中導條約》后，正加快推進陸基戰術高超聲速武器相關項目的研發，謀求依靠其盟國或海外基地部署陸基臨近空間武器，實施圍堵。結合其臨近空間防御力量構建形成的攻防結合優勢，將削弱對手對周邊的軍事威懾能力，形成更加急迫、嚴峻的安全挑戰。

4 結束語

高超聲速技術已成為大國競爭博弈焦點，各國持續發展高超聲速導彈武器，不斷增強高超防御能力，使國際安全形勢面臨更加嚴峻的挑戰。未來5年內，美俄多型高超聲速導彈將實現部署，甚至大規模交付，可能進一步引發軍備競賽，導致大國戰略競爭態勢愈加惡化。未來希望持續關注美俄等國高超聲速導彈發展動態，借鑒相關經驗做法，做好應對新型威脅的準備。