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為深入學習貫徹落實黨的二十大和二十屆一中...
據環球網報道,在7月19日,俄羅斯國防部宣布俄海軍再次成功試射3M22“鋯石”高超音速巡航導彈,俄海軍22350型導彈護衛艦“戈爾什科夫海軍上將”號向位于巴倫之海的目標發射了一枚“鋯石”高超音速反艦導彈。由近一年多來俄軍頻繁在現役軍艦上試射“鋯石”導彈的情況看,這種高超音速反艦導彈已經很接近定型,估計很快就能服役。
在此次試射中,“鋯石”導彈飛行了350公里,俄軍說導彈的飛行速度達到7馬赫,這可能是指導彈在高空巡航時的最大速度,如果算上發射和爬升段的加速時間,估計“鋯石”導彈的平均飛行速度可能為6馬赫左右,這意味著導彈發射以后只用3分鐘時間就能命中目標。而美國AGM-84魚叉和中國鷹擊-83這樣的亞音速導彈,飛行速度只有0.8馬赫左右,飛行350公里需要20分鐘。
俄軍這次公布的視頻很不尋常,以前幾次發布的“鋯石”導彈試射視頻,都很模糊,看不清彈道細節,導彈就直接入云了。而這次試射則不同,大家發現“鋯石”的初級彈道與P-800“寶石”或布拉莫斯很相似,都是先彈射,然后啟動側推小火箭調整彈體飛行姿態,再用小火箭拋掉頭部的整流罩,然后啟動助推發動機,猛然加速,當速度達到沖壓發動機工作要求時,最后啟動超燃沖壓發動機。因此發射程序十分復雜,以至于有很多專家擔心這種導彈的發射可靠性。
從冷戰時期以來,蘇聯就研發出了一系列高速反艦導彈,現在他們更是把速度提到了一個新的極限。“鋯石”是俄羅斯研制的新一代高超音速巡航導彈,是一種采用超燃沖壓發動機的艦載高超聲速巡航導彈,射程在400至1000千米之間,能夠以6馬赫至8馬赫的速度飛行,該導彈可打擊地面目標和海上目標,預計2023年投入使用。
一般認為,現有的艦載防御系統,幾乎無法攔截5馬赫以上的反艦導彈,所以各國都在研制速度超過5馬赫的下一代超音速反艦導彈。鋯石導彈配備有通用的艦載指揮系統,將通過俄軍現役的3C14U1型垂直發射器發射。“鋯石”導彈的重量和大小特點使其可以從與3M14“口徑”巡航導彈和P-800“寶石”超音速反艦導彈相同的垂直發射裝置發射。在必要的情況下,每艘22350型護衛艦可以攜帶多達24枚“鋯石”導彈。
一直以來俄羅斯方面都沒有正式公布過“鋯石”導彈的外形。有分析認為,俄羅斯的鋯石導彈,其實是在俄羅斯P-800“寶石”和印度“布拉莫斯”超聲速反艦導彈的基礎上研制的。實際上就是印度曾經公開展示過的布拉姆斯II型導彈。這與印度布拉莫斯導彈來源于俄羅斯寶石超音速導彈的技術路線很相似。
“鋯石”導彈的最大特點是采用了超燃沖壓發動機。我們知道,目前現役的俄羅斯P-800“寶石”,中國的鷹擊-12,印度的布拉莫斯等超音速導彈,都采用沖壓發動機,不過這些沖壓發動機的燃燒室氣流速度都是亞音速的,超聲速氣流需要減速后才能進入燃燒室,所以速度受到限制,工作速度一般在2馬赫到4馬赫之間。因此導彈只能以4馬赫以下的速度飛行。如果要將導彈的速度提升至5馬赫以上,那么就必須使用超然沖壓發動機,實現燃料在高超音速內流中的穩定燃燒。
在高超聲速武器飛行時,空氣在飛行器體內流過的滯留時間很短,一般只有毫秒。要想在這么短的時間內,將其壓縮增壓,與燃料均勻穩定,進行低損失、高效率的混合燃燒,十分困難。因而,這就要對發動機的尺寸形狀大小、燃料種類、噴注器、燃燒機等多方面的設計,提出了嚴苛要求。此外,還得通過大量理論和試驗研究,獲取相關資料數據,為后續的發展改進做準備。俄羅斯的“鋯石”高超聲速導彈,已經成功進行多次試驗,由此可見,俄羅斯已經解決了超燃沖壓發動機領域的一系列關鍵技術。
吸氣式高超聲速武器,依靠超燃沖壓發動機(RAMJET)在空氣中飛行。因為它可以使用空氣中的氧氣作為氧化劑,只需要攜帶適量的燃料就行,因此不論是體積還是重量,相較于火箭助推式的導彈都小很多。但同樣的,吸氣式高超聲速武器也有弊端,那就是超燃沖壓發動機通常無法在亞音速的狀態下工作,因此吸氣式高超聲速武器需要使用小型火箭發動機將其推送至大超音速,然后超燃沖壓發動機才能啟動工作,繼續加速。
我國目前也在研制使用超然沖壓發動機的吸氣式高超音速飛行器,在2020年6月,由中國科學院力學所的范學軍所領銜的科研團隊,宣布了一個好消息,那就是在超燃沖壓發動機地面試驗中,該發動機持續運行了600秒,也就是10分鐘。盡管這只是一次試驗,但卻比美空軍HAMC項目前身的X-51A高超聲速飛行器的時長足足多了390秒。因而,在超然沖壓發動機領域,中國已經與俄羅斯比肩,將美國拉開了一段距離。
“鋯石”導彈具備6~8馬赫以上的突防能力,目前世界上現役的反導系統根本無法攔截。中國海軍曾做過實驗,現役的730型艦炮的最大射速4200發/分鐘,只能攔截1馬赫以下的高亞音速導彈。如果想攔截速度1.5馬赫的反艦導彈,艦炮射速需要提高到5500發/分鐘,攔截2馬赫導彈的射速需要達到6700發/分鐘,攔截3馬赫導彈的射速為8000發,攔截速度4馬赫以上的反艦導彈,艦炮射速就應該突破10000發。于是中國研制了11管30毫米的萬發艦炮,用于攔截未來的高超音速反艦導彈。要想攔截5馬赫以上的來襲導彈,需要研制新概念反導武器才行。
對此,美國《國家利益》網站表示,盡管人們認為“鋯石”導彈裝有常規彈頭,但這并不重要,即便是這種導彈用混凝土裝填彈頭,也同樣可以利用其強大的沖擊力,將美軍航母砸出一個巨大的坑來。
采用動能彈頭的高超音速導彈,以前各國也有過很多的設計。高超音速導彈所具備的高速突防能力,一旦發射,根本無法攔截,再加上先進核潛艇在水下優異的隱蔽性。這兩種先進裝備的強強結合,完全能夠給俄軍帶來一加一大于二的作戰能力,同時更是其美國超級航母艦隊的噩夢。
目前來看,沒有任何一種防空系統可以攔截如此高速的反艦導彈。俄軍認為在如此高速度的加持下,鋯石可以摧毀一切防空系統的防御。可以斷言,俄軍反艦導彈未來的發展路線就是依靠高速突防,也就是天下武功無堅不破,唯快不破的典型。
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