快速全球打击概念.docx

快速全球打击概念
“快速全球打击”的概念是2002 年首次提出的，经过美国国防部和各军种的研究与实践，逐步走向成熟，正在物化为新型武器装备和作战能力。概念的形成与发展在2002 年发布的《核态势审议报告》中，美国首次提出快速全球打击的概念，即改变战略力量的构成，增加非核打击力量（包括常规打击和信息战）作为战略核力量的补充，并与之一起构成战略威慑力量。非核打击力量的提出加快了快速全球打击能力的发展。美国2006 年《四年防务评审》报告提出“建立有针对性的威慑能力”, 即在保持核威慑的同时发展各种常规打击能力，明确将快速全球打击列为需要优先发展的重点能力之一，打击目标包括恐怖分子网络、攻击美国及盟国的弹道导弹、敌方预警雷达、使卫星失能的地基激光武器、移动式导弹发射器等。2008 年10 月，在美国国家科学院国家研究委员会《美国常规快速全球打击：2008 年及以后的问题》报告中，“常规”被定义为非核，“快速”被定义为在发射后1 小时内实现打击，而“全球打击”则指“以数米的精度打击世界任意目标”。2009 年6 月，美参联会副主席卡特赖特称，对全球快速打击的低端需求是实现在1 小时内打击全球任何目标，目前的备选方案是发展常规战斗部的洲际弹道导弹和助推-滑翔式导弹；远期需求是具备在数毫秒内打击任何目标的能力，而目前唯一能够实现该能力的领域只有网络- 电磁空间。美国2010 年发布的《四年防务评审》报告提出，将继续增强未来的远程打击能力。而2010 年4 月发布的新版《核态势审议报告》认为，在应对时间敏感目标的威胁时，非核快速全球打击有独特的价值。美国政府正在研究，如何在不影响与俄罗斯和中国核战略平衡的前提下，通过快速全球打击提高应对地区威胁的能力。
根据美国防部制定的快速全球打击武器研发计划，新的武器系统必须具备4 种作战能力。一是瞬间打击能力。打击目标主要是转瞬即逝的时间敏感目标和高价值目标，如恐怖组织的会议场所、大规模杀伤性武器发射平台等。因此，快速打击武器必须能够在接到命令后1 小时内，对全球任一目标实施打击并予以摧毁。二是远程作战能力。快速打击武器要能够从美国本土打击境外任何目标，作战距离约10000 ～ 12000 千米。三是隐身突防能力。各国正在竞相发展空中预警和电子干扰技术、提高拦截水平，而快速打击武器系统要在数年后才投入使用，因此，该武器在设计阶段就必须充分考虑隐身突防能力，以满足若干年后的战场环境要求。四是精确打击能力。快速打击武器将装备威力不大的常规弹头，因此对打击精确度的要求非常高，力求做到“一击中的”，以降低附带损伤、减少外交纠纷。
在全球快速打击战略的指导下，2003年6月美国国防部高级研究计划局（DARPA）和美国空军提出了高超声速飞行器的发展计划，简称全球猎鹰（FALCON）计划。该计划的目标是研发、演示、验证从美国本土实施全球快速打击以及快速空间发射所需的技术，计划分为近期（2003-2010）和远期（2011-2025）两个阶段。近期，FALCON计划主要是发展一种用来发射高超声速武器平台或将小型载荷送入近地轨道的小型化运载火箭（SLV）和以无动力滑翔的高超声速技术飞行器HTV。远期计划是发展一种与飞机类似且能以Ma6以上速度飞行的高超声速巡航飞行器HCV。按照HTV的技术发展路线，DARPA提出了三步走战略，即分阶段发展HTV-1、HTV-2、HTV-3X飞行器，其中HTV-3X是为了降低技术风险而在2007年增加的“黑雨燕”计划飞行器，目的是在HTV-1/2技术成熟以后，发展一种能在常规跑道起飞的战斗机大小的无人驾驶高超声速飞行器。
HTV-2被为助推滑翔飞行器，由助推级和无动力滑翔飞行器两部分组成。计划中的助推器可以是传统的小型化运载器（SLV），也可以是退役的洲际弹道导弹（ICBM）。HTV-2典型的飞行轨迹如下图所示。

HTV-2飞行轨迹
HTV-2 飞行器被助推器助推到约120公里的高空，速度达到25马赫时与助推器分离。然后HTV-2再入大气层，在30~100km的临近空间作无动力的高超声速滑翔飞行。与传统的弹道导弹相比，HTV-2的飞行弹道低，减少了地方长程预警系统的反应时间。此外，在飞行过程中HTV-2还可以通过反作用控制系统改变飞行姿态以实现机动飞行，大大提高了突防概率。

HTV-2飞行想象图
因为FALCON计划前期开发的小型化发射器（SLV）不能满足HTV-2飞行试验的要求，洛·马公司和美国国家飞行试验中心达成协议，采用轨道科技公司研发的“牛头怪”IV型运载火箭作为HTV-2的助推器。“牛头怪”IV型运载火箭是一个四级固体运载火箭，前三级用和平卫士洲际弹道导弹改装而来，第四级为猎户座38的上面级。实际发射HTV-2时，“牛头怪”IV型运载火箭取消了上面级，HTV-2飞行器通过适配器安装在整流罩内。

发射台上的牛头怪IV型运载火箭
为了充分验证HTV-2滑翔飞行器的各项性能，洛·马公司与空间发展和测试机构展开了充分合作，共同为HTV-2飞行试验设计了两条优化轨迹，通过飞行试验充分验证HTV-2飞行器的高温耐热材料技术、高升阻比气动布局技术、防热技术和先进制导、导航与控制技术等关键技术。按计划第一此实验飞行将采用A轨迹，此飞行轨迹由范登堡空军基地直接飞往夸加林环礁的附近的一片无人海域。而第二次飞行试验将采用B轨迹，此飞行轨迹有一个大的圆弧飞行段（会从夏威夷以北900海里处飞过）,以充分验证 HTV-2滑翔飞行的侧向机动能力。整个飞行试验的纵程约为7700km,HTV-2飞行器将实现约30分钟，20Ma以上速度的高超声速飞行。

HTV-2飞行试验轨迹

HTV-2的飞行轨迹
HTV-2在再入飞行过程中，是无动力滑翔飞行，由于它的乘波体外形，必须有一套主动控制系统以保证飞行过程中的稳定性，否则飞行器将会陷入致命的弹道螺旋。洛·马公司并未为HTV-2 冗余的制导系统，为保证飞行过程中弹道精度，HTV-2采用了惯性导航+GPS的组合导航体制。此外，为保证试验飞行中的安全，HTV-2上安装有一套自毁系统，保证在飞行试验出现异常时安全自毁。

抛掉整流罩后的HTV-2
2010年4月22日，HTV-2从范登堡空军基地升空，进行第一次飞行试验。在飞行约9分钟后，HTV－2与地面失去联系，试飞失败，DARPA只收集到了部分的试验数据。DARPA的工程评估委员会在随后的申明中说，飞行器顺利与助推器分离，但是在随后的飞行过程中出现“超出飞行器上自动飞行系统控制能力范围的剧烈滚转”，飞行终止系统启动了自毁系统。
经历过第一次飞行失败后，技术人员对HTV-2的重心配置进行了重新调整，并增强了飞行器的RCS主动控制系统。2011年8月11日，HTV-2进行了第二次飞行试验，飞行器成功地实现与助推器的分离并进入滑翔飞行阶段，但是随后飞行器再次与地面失去联系。

再入过程中的HTV-2
两次飞行的失败给HTV-2项目带来巨大的不利影响，特别是在当前全球经济危机的背景下，一度传出美国国防部取消HTV-2项目的消息。但是，美国为保持在未来军事领域的领先地位，建立一支“常规全球快速打击力量”，发展先进高超声速打击武器是其不可放弃的目标。事实上为降低技术风险和难度，美国国防部早在HTV-2第一次试飞试验失败后的2010年7月就提出了“弧光”远程高超声速导弹计划。按照设想，这种“弧光”导弹由导弹助推器和滑翔弹头组成，实质就是类似于HTV-2的远程高超声速导弹。导弹助推器将直接采用美海军现役的“标准3”型舰空导弹的助推器，而高超声速滑翔弹头将可以携带500至1000公斤的常规载荷， 能在30分钟以内对4000公里以内的时间敏感目标实施打击。从DARPA目前公布的部分数据可以看出，“弧光”导弹将是美国未来全球快速打击武器系统的重要组成部分。
在HTV-2计划积累的大量技术基础上，“弧光”导弹计划取得了巨大的进步，2011年11月17日，美国成功实现了“弧光”导弹的首次飞行试验。导弹从夏威夷的试验场发射，准确击中了位于夸加林环礁的里根试验场上的目标，试验取得了“出人意料的完美成功”。

“标准3”舰空导弹
随着HTV-2计划的不断成熟，美军将以此开发出一种无动力、可机动飞行的高超音速滑翔弹药投送系统。美国空军不打算专门为HTV研制所需武器，而是采用新出现的武器，如BLU-116先进单一式战斗部侵彻弹药（AUP）、灵巧反装甲子弹药（BAA）或称之为“巴特”（BAT）反坦克子弹药、小口径炸弹（SDB）和仍在发展中的“大面积搜索自主攻击微型弹药”（WASAAMM）。这些武器将为HTV提供攻击坚固目标和深埋地下目标，以及活动目标和可重新定位目标的能力。
随着军事科技的不断进步，高超声速打击武器投入战场已为时不远。目前，世界上现役的绝大多数防空系统只能应付30公里以下、以Ma3以下速度飞行的飞行武器，面对这些在高空高速飞行的“猎鹰”显得形同虚设。目前，除HTV-2计划和“弧光”导弹计划外，美国还在发展其它一些列高超声速飞行器，如X-51A、HyFly等。发展高超声速打击武器和与之相对的防御系统将是未来世界各军事强国军事科技发展的主要方向。可以预见，在不远的战场上从天而降的美国猎鹰将会揭开人类战争史的新一页。

HyFly计划飞行器

X-51A