出品：科普中國

作者：嶽江鋒

策劃：宋雅娟

監制：光明網科普事業部

高超聲速助推滑翔飛行器是在一定初速下，依靠氣動升力和離心力，克服自身重力，在大氣層内做遠距機動滑翔的飛行器。其顯著特點是利用助推火箭達到高超聲速或從近地軌道離軌再入大氣層，在無動力條件下，僅依賴氣動力進行滑翔飛行。近年來，以美俄為代表的世界先進軍事國家按照既定框架，積極推進高超聲速助推滑翔飛行器的研發，取得了顯著的技術突破和研制進展。

從名噪一時的“獵鷹”計劃說開去

在高超聲速助推滑翔飛行器方面，美軍開展了長期的探索。其中，美國空軍和國防先期研究計劃局（DARPA）推出的“獵鷹”計劃曾名噪一時。在“獵鷹”計劃下，美軍設計了HTV-2飛行器(HTV為“高超聲速滑翔飛行器”英文簡稱)。它使用了優化設計的乘波外形，以提高升阻比。由于它的高超聲速飛行時間較長，理論射程達10000千米以上，必須進行防熱、氣動和控制的一體化設計，研制難度遠高于一般的再入飛行器，這也注定了其“命運多舛”。2010年4月和2011年8月，兩次HTV-2飛行試驗均以失敗告終，随後“獵鷹”計劃也宣告下馬。

“獵鷹”計劃HTV-2飛行彈道示意圖（圖片來自網絡）

此後，美國防部确定以陸軍的“先進高超聲速武器”（AHW）項目方案為主攻技術方向，繼續發展高超聲速助推滑翔技術。AHW是由美軍聯合發展的“常規快速全球打擊”（CPGS）計劃的關鍵組成部分，于2003年啟動，目标是發展可在30分鐘内打擊地球任意目标的高超聲速助推滑翔技術。這種飛行器采用了三級推進系統，第一級和第二級采用的是“北極星-A3”發動機，這兩級發動機可将速度推進至10馬赫，而最後一級采用的是S1A發動機，使得最大速度可達14馬赫。因為不需要進行變軌，所以導彈在進入大氣層後将會實現緻命一擊。據稱，AHW可在35分鐘的飛行時間内飛行6000千米，精度圓概率誤差小于10米。

AHW外觀與飛行效果示意圖（圖片來自網絡）

高超聲速助推滑翔技術在美三軍已“遍地開花”

在AHW的基礎上，美國國防部2018年10月提出發展“通用型高超聲速滑翔體”（C-HGB），未來形成陸、海、空基助推滑翔高超聲速導彈。在國防部層面，美國防部及軍兵種高層已簽署“高超聲速助推滑翔技術開發及總體目标”備忘錄，計劃建立“常規快速打擊通用高超聲速滑翔體”董事會，由美陸軍高層擔任主席，負責協調管理通用型滑翔體的開發，并在其牽引下，統籌發展各軍種常規快速打擊武器項目。

近期，由美海軍牽頭設計通用型滑翔體，并通過系列飛行試驗進一步完善設計，下一次試驗預計2019年進行。在此基礎上，美海軍将開發包括0.76米以上大直徑整裝導彈、火控系統、三聯裝先進載荷模塊、潛艇信息系統的武器系統，并負責三軍通用型武器樣機的開發，于2020财年全權接管“常規快速打擊”（CPS）計劃。

美陸軍将在通用型滑翔體基礎上，開發公路機動發射系統，發展“遠程高超聲速武器”（LRHW）。美空軍将通用型滑翔體與空射助推器進行集成，發展可從B-52轟炸機發射的“高超聲速常規打擊武器”（HCSW）。2018年4月，美空軍已授出9.28億美元的HCSW樣機研發合同。美陸軍和美空軍均計劃2021年實現常規快速打擊武器的實用化。

俄羅斯助推滑翔飛行器的“先鋒”

蘇聯最早發展高超聲速飛行器可以追溯到上世紀70年代末至80年代初，為應對美國提出的星球大戰計劃，其加大對高超聲速飛行器發展力度。蘇聯最先發展的高超聲速飛行器項目也就是後來的“4202項目”。

4202項目旨在研發一種高超聲速助推滑翔飛行器，由UR-100N UTTKh（北約代号SS-19）洲際彈道導彈助推至80到90千米高度，與助推段分離後，采用壓低彈道進行滑翔，速度超過馬赫數5，射程可達洲際彈道導彈距離（8000千米以上）。按照當時的計劃，該飛行器将攜帶核彈頭，并可以進行快速橫向機動，以躲避美國陸基導彈防禦系統。

在4202項目的基礎上，俄羅斯發展了“先鋒”高超聲速助推滑翔飛行器（之前代号為Yu-71）。“先鋒”是一款戰略級高超聲速滑翔機動彈頭，最大速度可達馬赫數20，可以在水平和垂直方向實現機動飛行，繞過敵方反導系統。

“先鋒”飛行器規避天基反導預警衛星及“宙斯盾”艦探測示意圖（圖片來自網絡）

“先鋒”采用了帶有大後掠尖前緣的扁平面對稱高升阻比氣動布局，後體背部布置有兩片外傾的大後掠垂尾，尾部配有RCS噴口，輔助飛行姿态控制。普京表示，這種新型滑翔飛行器已經在進行批量生産，後續将用來代替傳統彈頭裝備未來的“薩爾瑪特”（Sarmat）洲際導彈，此前将先裝備在蘇聯時期的UR-100N UTTKh洲際彈道導彈上。

“先鋒”飛行器再入大氣層氣動加熱效果圖（圖片來自網絡）

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