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专家紧急呼吁:只有中美俄掌握,这种强大新武器不能再扩散
华夏经纬网   2020-01-13 09:51:16   
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    根据美国《科学杂志》报道,在国家荣誉的驱使下,俄罗斯、中国和美国竞争开发高超音速武器,而在未来,国际社会需要防止高超音速武器技术扩散。

    在中国西北部,高空的楔形无人飞行器与火箭分离。星空2号乘波体高超音速巡航导弹(HCM)以最高6马赫的速度滑行,即音速的6倍,由其自身的冲击波承托,在平流层中起伏飞行。这是武器的开发者中国航空航天动力学研究院对2018年8月测试的描述。中国没有发布任何录像。HCM的速度和可操作性使这种新武器能够“突破当前的任何反导防御系统。”

    几十年来,美国军方及其对手一直垂涎的以高超音速飞行的导弹,通常定义为超过5马赫的速度。洲际弹道导弹(ICBM)在从太空重新进入大气层时达到了该定义的速度,但是由于它们沿着可预测的弹道前进,像子弹一样,因此缺少突然性。相比之下,诸如中国的乘波体之类的高超音速武器则是通过空气动力学来操纵的,从而使它们能够躲避防御,并让对手难以猜测它的目标。

    自冷战开始以来,五角大楼就开始开发可机动的高超音速武器,直到在推进力,控制力和耐热性等技术上遇到令人生畏的障碍时才停止,因此美国并没有完成研制。

    现在,美国国防部正在领导一项新的计划,每年将超过10亿美元投入高超音速研究。来自中国和俄罗斯的竞争是一个主要动机。尽管炒作和保密性掩盖了真实的形势,但这三个国家似乎在克服关键技术障碍(例如保护高超音速飞行器免受剧烈的摩擦加热破坏)方面取得了实质性进展。俄罗斯最近发布了一种名为“匕首”的武器,据说可以使用自己的动力达到10马赫,而另一种武器通过火箭将其提速到惊人的27马赫。中国在最近的一次阅兵中展示了它的火箭推动的高超音速滑翔弹,东风17。与此同时,美国也在测试几种高超音速武器。科罗拉多大学博尔德分校的航空工程师伊恩⋅博伊德说:“这是登月竞赛式的的竞争。”“由民族自豪感驱动。”

    就目前而言,高超声速的机动性使这些武器几乎不可能被击落,“势不可挡”——正如去年夏天《纽约时报》的标题所言。但是,“今天不可阻挡并不意味着明天不可阻挡”,美国导弹防御局(MDA)的材料工程师费特说。她是美国为打击高超音速武器而采取对策的先锋。费特说:“可以开发出一些技术使得防御更为有效。” “但是要实现这一目标,我们还有更多工作要做。”

    当航天飞机从轨道返回,以25马赫的速度进入大气层时,其钝的前缘会被加热到1400�C,碳-碳复合材料的蒙皮帮助它承受住这种高温。而较新的高超音速飞行器往往具有更锋利的边缘(部分是为了提高可操纵性),可能会超过2000�C。紊流会使情况变得更糟。在高超声速下,飞行器周围的边界层会变厚,光滑的层流会突然分解为涡流和漩涡,从而导致飞行器表面的温度升高。

    高空速也给HCM上的发动机带来挑战,与HGV不同,HCM拥有自己发动机。 HCM使用超燃冲压发动机进行加速。以高音速运转时,空气分子在发动机管道中流过只花费几毫秒的时间,因此燃料和空气无法充分混合。而且,当飞行器倾斜和偏航时,流入发动机的气流会改变,这可能导致燃烧和推力不均。为了更好地燃烧而进行的调整又会对飞行器如何利用冲击波产生影响。

    《科学杂志》的文章说,正是这些技术障碍让开发高超音速武器极为困难。

    俄罗斯的自豪感与中国的进步一起在美国敲响了警钟。美国国会今年将在军事高超音速研究中投入超过10亿美元,并成立了一个新的大学财团来进行基础研究。日益增加的军事利益促使五角大楼考虑对一些基本的超音速研究进行保密。

    刘易斯说,在俄罗斯,保密的面纱也在落下,这产生了很多有关高超音速技术的故事。那里的安全官员最近指控两名科学家叛国罪,他们与欧洲合作者分享了发现,当时那些数据已获准发布,但在5年后的现在被宣布为秘密。

    相比之下,中国一直对研究开放。刘易斯说:“中国人试图在这一领域树立声望。”中国对研究设施进行了大量投资,包括复杂的风洞和利用爆炸波研究高超音速流的激波管。在中国厦门举行的2017年高超音速会议上,中国科学家发表了250多篇论文,约为美国研究人员发表论文的10倍。

    其他国家则在追随着中美俄三国或者与他们合作。澳大利亚正在与美国合作开发8马赫的HGV,印度正在与俄罗斯合作开发7马赫的HCM。美国国会研究服务局在2019年7月的一份报告中指出,法国计划在2022年部署HCM,日本计划在2026年部署HGV。

    国防科学家正在寻找阻止高超声速攻击的方法,外交官和防扩散专家也在讨论如何限制甚至禁止扩散这种破坏性技术。美国的智囊机构,美国科学家联合会的国防态势项目高级研究员安基⋅潘达(Ankit Panda)表示:“高超音速武器是需要军备控制的最典型的例子。” 联合国裁军事务厅在去年发表了一份报告,探讨了对其进行军备控制。

    但是,如今军备控制条约不再流行。随着中国,俄罗斯和美国相继进行了高调的测试,高超音速军备竞赛似乎可能会加速。

环球网

 

责任编辑:胡光曲

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