超高音速导弹是改变游戏规则的武器,中国俄罗斯领先,美国落后

北京发射的武器在南中国海上空飞行速度超过每小时15,000英里,绕地球一圈。

以至少20倍音速飞行,它可以在不到一小时内到达地球上的任何地方。

2021年夏季的测试飞行以导弹在中国附近目标附近击中而结束,但它在华盛顿引发了震动。国家安全官员得出结论,北京发射了一种超高音速武器,这种武器能以至少五倍音速飞行。

这些武器可以以极快的速度发动攻击,可以从远距离发射,并躲避大多数防空系统。它们可以携带常规炸药或核弹头。中国和俄罗斯已经具备使用这些武器的能力,而美国则没有。

美国在过去60多年中投资了数十亿美元用于开发自己的超高音速技术版本。这些努力要么以失败告终,要么在成功的机会到来之前被取消。

华盛顿在过去几十年里一直专注于与恐怖分子和叛乱分子的斗争,如今又再次投入资源进行超高音速武器的研发。五角大楼2023年的预算中包括逾50亿美元用于这些武器。美国还在利用私营部门,包括硅谷的风险投资家,以前所未有的程度帮助开发这些武器。

这些支出是美国在进入大国竞争的新时代,努力重建在关键军事技术领域的主导地位的一部分。美国正在努力跟上中国在各种军事技术领域的步伐,从人工智能到生物技术等各种领域。

莫斯科在超高音速技术方面的工作也让五角大楼感到担忧,尽管俄罗斯的武器主要基于冷战研究,不如中国目前正在开发的武器那么复杂。莫斯科已经开发出可以威胁北约在欧洲的力量的武器,俄罗斯总统弗拉基米尔·普京曾宣扬过”Avangard”,这是一种可以到达美国的超高音速武器。

五角大楼在发展超高音速技术方面遇到的问题涉及决策链的各个层面,包括失败的飞行测试、不足的测试基础设施,以及缺乏一个明确的、全面的用于部署这些武器的计划。这种情况引起了一些前官员的警示。

曾担任联合参谋长副主席的约翰·海滕(John Hyten)表示:”我对超高音速技术的进展不足越来越担忧。” 现已退休的海滕说:”我们需要在多个方向上加快行动。”

超高音速武器在中国或俄罗斯等国的手中,有改变长期支撑美国国防政策的战略平衡的潜力。虽然美国军队可能仍然是世界上最强大的军队,但超高音速导弹可以帮助对手挑战这一优势,通过回避美国早期警告系统的检测,这些系统旨在检测对北美的袭击,或者打击美国海军资产,包括航空母舰,以及海外关键基地。

即使在南中国海,最先进的美国战舰也可能无法抵御超高音速攻击。

弹道导弹可以以超高音速飞行,但它们沿着可预测的飞行轨迹,因此在命中目标之前更容易拦截。而像美国的”战斧”巡航导弹之类的巡航导弹可以机动,但大多数飞行速度较慢,低于音速。

超高音速导弹将速度与低空飞行和飞行机动能力结合在一起,使它们更难以被雷达或卫星发现。这使得它们几乎不可能被当前系统拦截。

在南中国海的战斗中,北京可以使用超高音速导弹将其打击范围扩大一倍以上,使美国驻扎在该地区的舰船几乎无法自卫,甚至可以袭击关岛,那里驻扎着成千上万的美国军队和关键军事设施。

美国已经开始投资于旨在摧毁超高音速导弹的导弹防御系统,其中包括与日本共同开发的新项目。然而,这些系统仍处于初级阶段,预计至少需要再过10年才能投入使用。

在过去的十年中,中国进行了数百次新一代武器的飞行测试。北京已经准备好在其武器库中部署超高音速武器,莫斯科也是如此,他们还将这些武器用于对付乌克兰。

五角大楼和情报官员尚未公布他们认为中国和俄罗斯拥有多少这类武器的估计。与中国进行的飞行测试数量仅为中国的一小部分,美国尚未部署任何实际的超高音速导弹。

多年来,美国工程师一直在超高音速研究领域处于领先地位,致力于导弹和飞行器的研究。

这一领域的研究可以追溯到20世纪50年代末,当时美国军方飞行了X-15,一种有人驾驶的超高音速试验飞行器。尽管这个项目取得了成功,但在美国卷入越南战争后,该项目在1968年被取消。当时,超高音速飞机似乎与在丛林中与叛乱分子作战不相关。

罗纳德·里根总统在20世纪80年代重新点燃了对超高音速技术的兴趣,当时他宣布计划开发一种可以从华盛顿飞往东京的超高音速飞机,只需两个小时。美国至少花费了17亿美元来开发这种飞机的原型,但它从未飞行,而且在冷战结束后被取消。

当今没有任何国家飞行有人驾驶的超高音速飞机。美国和其他军队操作超音速喷气式飞机,这意味着它们可以飞行超过音速,即马赫1,但没有一种可以达到马赫5的飞机。

在2001年9月11日的恐怖袭击之后,美国的注意力被转向了不同类型的战争。在接下来的二十年里,华盛顿资助了武装无人机、炸弹检测以及可以追踪恐怖分子和叛乱分子的传感器等技术。尽管有人争辩说,超高音速导弹在打击恐怖分子领袖方面有用,但其他人表示,在这些战斗中,超高音速武器提供的优势有限。

退休中将L. Neil Thurgood曾领导陆军的超高音速工作,他说:”我们国家选择不创建一个操作能力,很多人都在问为什么。” “其中一个原因是在过去的20年里,我们一直在花费我们的国家宝藏——人力和资源,用于全球的反恐战争。”

与此同时,中国加速了开发超高音速武器的努力,频繁进行飞行测试,而长期投资于该领域的俄罗斯也在取得进展。北京经常使用美国在超高音速领域的研究成果,这些研究成果在科学期刊上公开发表,而美国政府资助了几十年。美国研究人员在计算流体动力学等方面发表了有关超高音速飞行建模的文章,然后看到中国开发出明显使用了这些美国研究成果的代码。

中国驻华盛顿大使馆发言人刘鹏宇表示,美国在超高音速领域的研究工作领先于北京,并指责华盛顿传播超高音速技术。他在一份声明中写道:”我们永远不会与任何国家陷入军备竞赛。”

与此同时,俄罗斯也密切关注美国的发展,重新启动了在冷战期间追求的超高音速项目。

航空航天分析师理查德·哈利昂(Richard Hallion)表示:”实际上,我们在超高音速领域培训了全世界,” 他已经密切关注超高音速领域超过50年。

在2016年,美国国家科学院的一个高级小组警告称,包括中国在内的外国对手正在准备一代新型的超高音速武器。虽然该研究的细节是机密的,但其结论引发了国防部内部的警报。

曾参与管理军方的超高音速项目并参与了2016年研究的前五角大楼高级官员马克·刘易斯(Mark Lewis)表示:”我开玩笑说,如果我在五角大楼向更多人进行简报,我可能会向在楼下夹层的清洁工进行简报。” “每个人都想看到它。”

由于对日益增长的威胁感到担忧,五角大楼加大了测试和开发力度。陆军、海军和空军正在开发超高音速武器,有时进行合作,五角大楼的研究机构达尔帕也在开发中。现任普渡应用研究所的总裁兼首席执行官的刘易斯表示:”我们正处于一场竞赛中。”

五角大楼官员目前正在辩论如何最好地应对这一军备竞赛。一些人认为美国应该更多地专注于防御系统,而不是导弹。还有人认为,即使美国的对手拥有更多的超高音速导弹,美国的超高音速武器状态,即使尚未部署,最终将更加先进。并不是每个人都认为超高音速军备竞赛只关乎导弹的数量。五角大楼最高技术官员海蒂·修(Heidi Shyu)提问道:”如果你有10个,那我应该有11个吗?”

去年,美国空军授予雷神科技(现为RTX)近10亿美元的合同,以开发一种从飞机上发射、用于打击敌舰的超高音速巡航导弹。陆军希望今年能够准备好美国军队的第一个超高音速武器,这些导弹将从卡车上发射。

进展一直很缓慢,部分原因是超高音速武器开发极为困难。以每秒超过一英里的速度飞行会产生高于2,000华氏度的热量,超出了大多数材料的极限。雷神公司总裁韦斯·克雷默(Wes Kremer)表示:”超高音速武器面临的最大挑战一直是热管理。”

成本也是一个问题。超高音速导弹开发复杂,需要专门的材料,价格比传统导弹更高——根据国会预算办公室的数据,其价格约为具有相似能力的弹道导弹的三分之一更多。克雷默表示,超高音速导弹将是用于打击移动目标的”特定能力”,在这种情况下速度至关重要。他说:”显然,你不需要用它来攻击桥梁,桥梁不会移动。”

更大的挑战可能在于五角大楼要在经过了这么多年和花费了如此多资金之后,决定在其武器库中要拥有什么样的超高音速能力。美国军方目前正在追求两种不同类型的超高音速武器:使用一种称为”超音速燃气涡轮发动机”(scramjet)的空气呼吸式巡航导弹,以及从空中发射,然后以高速滑翔到目标的滑翔器。

五角大楼正在资助约半打不同类型的超高音速武器——尽管确切数量是机密的,一些前官员建议目前没有明确的计划来决定部署哪些武器以及如何部署。前空军采购负责人威廉·罗珀(William Roper)表示:”在我在五角大楼任职期间,没有战略。” “从我在外部的观察来看,现在似乎也没有战略。”

最大的障碍之一是缺乏用于测试所需的基础设施。开发这些武器需要在能够模拟超高音速飞行的独特空气动力学压力的风洞中进行测试。

美国拥有大约26个能够测试超高音速武器的风洞,由政府、工业界和学术机构拥有,但根据政府问责办公室的说法,其中许多已经有几十年的历史。几乎所有这些风洞都提前预订了一年以上,这减缓了武器开发的速度。

国防部测试资源管理中心主任乔治·朗福德(George Rumford)表示:”我们预计我们的地面测试能力的使用需求将增加五倍。” 五角大楼正在建设更多设施,但这些设施预计至少要到2027年才能投入使用。

缺乏测试基础设施引起了私募股权公司Cerberus Capital Management的创始人史蒂夫·费恩伯格的关注。费恩伯格曾于2018年被总统唐纳德·特朗普任命为一个关键情报小组的负责人,并接受了关于超高音速武器的高级简报。

据了解,这些简报促使Cerberus收购了加利福尼亚州的一家名为Stratolaunch的公司。Stratolaunch最初由已故的微软联合创始人保罗·艾伦(Paul Allen)创建,它建造了世界上最大的飞机,用于发射载人航天器进入轨道。该飞机将很快用于发射超高音速测试飞行器,以帮助开发武器,其操作方式类似于该公司官员喜欢称之为”天空中的风洞”。

在加利福尼亚的莫哈韦空天港,Stratolaunch的工程师正在建造一种可重复使用的超高音速测试飞行器,名为Talon,该飞行器将从公司巨大的飞机上发射——该飞机是使用复合材料和两架大型喷气式飞机的部件构建而成,由一个巨大的单翼连接在一起。

刘易斯表示,费恩伯格”看到政府没有采取行动,”并决定填补这个空白。费恩伯格通过Cerberus的一名发言人拒绝发表评论。

Stratolaunch的首席执行官扎卡里·克雷沃(Zachary Krevor)表示,Cerberus的目标是使Stratolaunch在商业上取得成功,同时为国防部做出贡献。

Stratolaunch是越来越多的公司之一,它们在五角大楼内一些人的热情推动下,将私人资本与国防市场联系起来。新兴的超高音速公司正在涌现,提供测试服务、火箭发动机甚至飞机。

与通常使用政府资金开发新技术的国防承包商不同,像Stratolaunch这样的公司几乎完全依赖私人资本来资助开发,类似于埃隆·马斯克(Elon Musk)在SpaceX上采取的路径,该公司为五角大楼发射卫星,并拥有对乌克兰军队至关重要的太空互联网。

支持者表示,新的公司有必要,部分原因是因为五角大楼一些备受关注的超高音速项目已经失败。

今年三月初,陆军的远程超高音速武器计划因一次飞行测试在最后一刻取消而受到质疑。在预测试检查显示一枚电池未能启动后,该计划取消了这次飞行测试。本月早些时候又取消了另一次测试。现在,陆军表示只有在成功测试之后才会部署该武器。

同样在三月,空军取消了由洛克希德·马丁公司开发的最先进的超高音速项目,因为发生了几次测试失败。空军部长弗兰克·肯德尔告诉国会议员,该服务将集中精力开发雷神公司的超高音速巡航导弹,预计该导弹的原型至少要等到2027年才能准备好。

中国和俄罗斯的使用
根据泄露在Discord平台上的一份高度机密的美国情报文件,北京在二月底飞行了DF-27导弹,一种超高音速滑翔器,持续了12分钟,飞行超过1300英里。该导弹旨在到达所谓的第二岛链,其中包括关岛。

文件称,这枚导弹很可能已经突破了美国的防御系统,并且中国去年已经准备好了少量DF-27导弹。

莫斯科吹嘘其强大的Kinzhal超高音速导弹,已经用于打击乌克兰的目标。由于Kinzhal是一种空射弹道导弹,批评人士质疑它是否是真正的超高音速武器,并表示它容易被拦截。俄罗斯还声称已经准备好了Avangard导弹,这是一种核弹头超高音速滑翔器,可以以最高27倍音速飞行。

前空军采购负责人罗珀表示,仅仅为了赶上对手而开发导弹是错误的。他说:”当你落后于对手,并且大肆宣扬这一点时,它会在政府中产生一种狭隘的效应,使你的整个关注点只是不断努力迎头赶上。”

他主张美国应该开发超高音速飞机而不是导弹。罗珀现在是硅谷支持的初创公司Hermeus董事会成员,该公司已经筹集了超过1亿美元的私人资金来建造超高音速飞机。他表示,像Hermeus希望建造的超高音速打击飞机可以打击南中国海潜在的中国目标,这将比昂贵的一次性超高音速导弹更有效。

去年,美国空军研究实验室授予主要国防承包商Leidos一份价值3.34亿美元的合同,用于开展名为”混乱”(Mayhem)的超高音速飞机项目的技术研究。洛克希德·马丁公司多年来也一直在研究超高音速飞机,作为传奇的SR-71黑鸟(SR-71 Blackbird)的继任者,该飞机是一架已经退役的侦察机,飞行速度超过音速三倍。该项目的当前状态尚不清楚。

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