鐵之狂傲

標題: 美國新型全球打擊武器:高超音速巡航導彈 [列印本頁]

作者: 克里斯Chris    時間: 08-8-27 12:09
標題: 美國新型全球打擊武器:高超音速巡航導彈
美國新型全球打擊武器:高超音速巡航導彈




譯自:美國空軍技術網
作者:諾亞‧沙赫曼  
編譯:全球防務(知遠/柳川)



使用某一種武器在不超過一小時的時間內,能夠確保對世界上任何地方的目標實施打擊,這是五角大樓的一個大膽的計劃。但是人們對這一武器還是不免心存疑慮:它會不會成為一種對付飄忽不定、轉瞬即逝的不確定目標的關鍵武器?    而且更為重要的是它的出現和使用會不會成為引發核戰爭的導火線?



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X-51型高超音速巡航導彈可以從B-52轟炸機上發射,最大飛行距離600英里,能夠在10分鐘內打擊稍縱即逝的目標。
作者: 克里斯Chris    時間: 08-8-27 12:10
研究計劃源於內部情報的刺激


美軍方根據內部情報進行了這樣的假想:設想朝鮮進行了核發射,或者是一批生物武器正在被運往一個黎巴嫩真主黨的據點。這一消息經過美國的情報網絡傳到美國戰略指揮司令部-五角大樓,並最終傳到白宮。

隨之在太平洋上,一艘「俄亥俄」級核動力潛艇浮出水面,在做好一切戰鬥準備之後聽候總統的發射命令。攻擊的命令傳來,潛艇發射了一枚65噸重的「三叉戟」(Trident) II彈道導彈。兩分鐘後,這枚導彈的速度已經達到每秒20000英尺以上。經過一段時間的海上飛行,導彈開始爬高,並穿越大氣層進入太空,在太空飛行數千英里。當它飛行至其飛行拋物線的頂端,即最遠離地點時,「三叉戟」彈道導彈的四個彈頭分離,從太空開始向著地球急速向下飛行,速度達到每小時13000英里。


這些彈頭內裝滿鎢棒,其金屬強度是鋼鐵的兩倍。到達目標的上方時彈頭爆炸,在其攻擊覆蓋地區拋射出數千根鎢棒,每根鎢棒的殺傷力相當於50口徑子彈殺傷力的12倍。這種鋪天蓋地高速刮來的「金屬風暴」覆蓋面積達3000平方英尺,處於這一範圍內的任何東西都將受到打擊或摧毀。
作者: 克里斯Chris    時間: 08-8-27 12:12
這就是五角大樓的戰略家們的構想,如果這一構想成為了現實,那麼在地球上將沒有什麼地方可以躲避這樣的攻擊。這一計劃構想來自於一個更為宏大的項目,這一項目從20世紀90年代開始,現在已經在美國軍事領域得到普遍的認同,正在經歷著快速的發展,這就是「全球敏捷打擊」計劃。



這一計劃以改進型「三叉戟」巡航導彈為基礎開始實施,其最終目標是成功研製新一代的飛行器和武器裝備,使其速度達到5馬赫以上,令當前美軍武器庫中的任何武器都只能望其項背。


X-51高超音速巡航導彈就是這些新型武器的一種,它的設計速度超過5馬赫,大約為每小時3600英里。美國戰略司令部的副司令羅伯特‧凱勒說,計劃的目標就是「能夠確保在60分鐘內打擊到地球表面任何一個地方。」


但這一計劃也面臨著一個嚴峻的問題,那就是這樣一種打擊力量的部署是否會引發第三次世界大戰。這些以金屬鎢為殺傷介質的「三叉戟」導彈,無論是從它的靜態外表來看,還是從它的動態飛行來看,都與美國核武器庫中致命的核武器非常相似,令人難以分辨。

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作者: 克里斯Chris    時間: 08-8-27 12:13
快速打擊

美國軍方確信在未來的年代裡,他們需要以這種快捷的方式來應對各種各樣的威脅,包括恐怖主義分子,核武器或生物、化學武器的走私等,這些威脅往往在極短的時間內出現然後很快消失,留給美軍做出有效反應的時間可能只有幾個小時,甚至是幾分鐘。

凱勒中將的辦公室負責國防部的全球打擊任務,他說,「我們知道該如何準確地從遠距離發起攻擊。現在與從前相比不同之處在於時間的意義發生了變化,打擊行動對時間的要求更高了。」


被選中來擔負「全球敏捷打擊」任務,對目標實施快速致命一擊的武器有「三叉戟」II型導彈和X-51巡航導彈,「三叉戟」II型導彈由潛艇發射,而X-51巡航導彈則是由B-52轟炸機攜帶並發射,經火箭推動加速到超音速,然後再用超音速沖壓噴射裝置加速到高超音速。



每一位戰略家都記得1998年8月20日,這一天部署在阿拉伯海上的美軍「亞伯拉罕‧林肯」號戰鬥群向阿富汗東部地區的一個基地組織訓練營發射了「戰斧」巡航導彈。「戰斧」巡航導彈以每小時550英里速度飛行1100英里,發射後兩個小時抵達目的地,但攻擊目標已先於導彈到來一個小時離開。
作者: 克里斯Chris    時間: 08-8-27 12:15
美軍已經擁有能夠在幾分鐘內摧毀任何東西的武器-核導彈。這一可怕的武器原本是用來遏制美國在冷戰時期的戰略對手前蘇聯的。

冷戰結束後,美國戰略家們擔心我們具備的核威脅已經不再是一種可靠的必要的手段--時刻關注於安全利益,我們的神經一度崩得太緊了。我們有必要為一次恐怖襲擊事件進行報復而(使用核武器)摧毀德黑蘭嗎?答案是否定的。

美國研製X-51「衝浪者」極超音速巡航導彈想像圖.jpg


作者: 克里斯Chris    時間: 08-8-27 12:17
令人感到荒謬的是,隨著我們的對手變得越來越弱,我們軍火庫中的武器卻變得越來越不具備威脅性了。軍事理論家們稱之為「自我威懾」。


「在當今的環境下,我們有多種選擇,你可以決定是否使用核武器進行交戰,」特裡‧J‧本尼迪克特上尉說。他負責海軍常規的「三叉戟」項目的管理工作,辦公地點距離五角大樓有幾英里遠。「這個國家的領導人需要以一種折衷的手段來實施他所需要的行動,而不是直接採取非常的手段。」



2001年,國防部的計劃制定者們開始研究一項計劃,意在確保能夠快速地打擊敵人,並能夠避免大規模的屠殺。這個計劃包含許多種方案,例如無人駕駛轟炸機,超高速巡航導彈,空間再入式高超音速動能滑翔機等,當初預計需要十年或者更長的時間來完成。


然而從1993年開始,海軍就已經在試驗攜帶常規彈藥的「三叉戟」II型巡航導彈了,迄今已經開銷幾億美元。據戰略家們估計,第一批擔負「全球敏捷打擊」計劃任務的潛艇將在兩年內完成各項準備工作並開始投入使用。

俄亥俄級潛艇在可運載24枚三叉戟II型導彈.jpg


作者: 克里斯Chris    時間: 08-8-27 12:18
儘管一枚常規導彈的造價僅為約6000萬美元,但它卻被要求具有勝出核導彈許多的準確性。

導彈釋放出的多個彈頭靠GPS導航在太空中飛行,再入大氣層後彈頭使用彈體上的尾翼調校方向以保證準確命中目標。「三叉戟」II導彈的飛行距離可達6000海里,因此攜帶了這種巡航導彈的潛艇能夠對任何一個大洲上的敵對目標構成威脅。

負責「三叉戟」導彈的升級換代工作的本尼迪克特說,「現在,我們已經能夠對某一時期的熱點危險地區內所有的目標實施打擊。」

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作者: 克里斯Chris    時間: 08-8-27 12:20
核武器的二重相關性


這項計劃剛剛出台,立刻遭到了來自國會的批評家們和外部分析家們的攻擊。他們的理由是,從技術上講,經過改進的「三叉戟」導彈已經完全能夠滿足全球打擊的需要,這些批評人士對此感到滿足。而且,對於這些新型武器將如何進行部署,誰將成為計劃中的打擊目標,五角大樓更缺乏明確的解釋。這種含糊其辭毫無疑問招致了更多的質疑。



首先,這裡面有一個情報的問題。如果一位總統決心要發動人類歷史上第一次洲際彈道導彈攻擊,他將需要準確的資料和確鑿的證據來支持他的行動。而獲得達到這樣要求的高質量訊息,在這方面我們的能力充其量也只能算是「差強人意」的水平。


2003年3月19日,美國從三個不同的地點向巴格達發射了40枚巡航導彈,但後來證實美軍想要打擊的伊拉克領導層人員根本不在這些地點。這次導彈攻擊至少造成十幾人喪生,儘管軍方沒有澄清他們是平民還是伊拉克領導人目標。雖然美國的友軍部隊控制了這一地區,但任務最終以失敗告終。



「全球敏捷打擊」計劃的核心之一就是這樣一個不甚明確的任務想定:美國軍隊離他們的打擊目標路途遙遠,或者是他們對手的防空力量異常強大,以致於他們無法穿透對方的防空火力網。哈佛大學核能和核武器分析專家傑弗裡‧劉易斯說,「比如我們及時獲得了一份關於當前關注地區的時間敏感性情報,但是附近沒有美軍部隊可供調遣使用。如果這時我們有一艘潛艇正處於一個適合發動打擊的地區,那情況就不一樣了。我想這還是有可能的,儘管可能性相當小。」
作者: 克里斯Chris    時間: 08-8-27 12:22
對於軍方來說一個更加難以解釋清楚的問題是常規「三叉戟」導彈怎樣發射才能避免引起更大的危機,一場比它準備去解決的現實危機還要大的潛在危機。海軍的計劃中要求「俄亥俄」級潛艇要攜帶兩枚裝載常規彈頭和22枚裝載核彈頭的「三叉戟」II導彈。

(海軍打算把其「俄亥俄」級潛艇數量從18艘減少到14艘,保持有12艘潛艇隨時在海上執行任務。)


對外界的旁觀者們來說,潛艇上的常規彈頭導彈和核彈頭導彈沒有什麼兩樣,因為它們在外表、大小、發射速度和發射地點等方面都完全相同。


按照慣例美國一般是從北極發射導彈,但是當前最有可能成為美國「全球敏捷打擊」目標的朝鮮和伊朗,均位於中國和俄羅斯的南部,這將使中國和俄羅斯成為美國攻擊導彈的必經之地。「這些導彈在朝著打擊目標降落的一段時間裡,它們很可能被誤認為是朝著這些國家(中國和俄羅斯)的目標來的。」


國會的一份調查報告這樣說。那將會改變整個世界。因此俄羅斯總統普京在他的2006國情咨文中說,「這種導彈的發射可能引發某一個核大國不當的反應,從而引起一場大規模的使用戰略核力量的反擊行動。」
作者: 克里斯Chris    時間: 08-8-27 12:24
就參議院武裝部隊委員會所提出的「全球敏捷打擊」的「核武器二重相關性問題」,美國海軍和戰略指揮部已經提出多種修改意見來進行進一步的解釋。


軍方領導人辯解說,潛艇可以部署在世界各個不同的地方,因此與核武器相比,潛艇發射常規導彈具有更大的靈活性(而且為了實現迅捷打擊,潛艇可以實施機動,離開當前的部署位置)。


美國通過華盛頓與莫斯科和北京之間的熱線電話,可以事先通報這些國家(中國和俄羅斯)的領導人有關美國常規導彈打擊的情況,但前提條件是這些國家的領導人接受了我們情況通報後不對他們平壤和德黑蘭的盟友們傳遞信息,以使其避免打擊。


今年的軍費預算準備為改進常規「三叉戟」導彈撥款1.27億美元,為此眾議院和參議院已經要求五角大樓拿出更加確定的方案來。

美軍「田納西」號戰列艦和「俄亥俄」級潛艇共攜帶有24枚「三叉戟」II型彈道導彈,這種導彈重65噸,長約44英尺,寬7英尺。

X-51可由潛艇或B52發射,兩分鐘內速度可達到每秒兩萬英尺.jpg


作者: 克里斯Chris    時間: 08-8-27 12:26
「衝浪者」武器


國防部的一些官員有著比「三叉戟」導彈計劃更加激進的方案設計,那就是研製出一種非同尋常的高科技設備,有著同級別武器無法比擬的高速度,能夠消滅快速移動著的敵人。如果這些武器研製成功並投入使用,它們將可以讓五角大樓能夠發動閃電般快速的打擊,而且用不著冒「引發世界核戰風暴」的危險。



五角大樓美國空軍首席科學家馬克‧J‧劉易斯辦公室的茶几上,放著一個機器模型,一個14英尺長的X-51導彈模型,這種導彈被稱為「衝浪者」(WaveRider)。它的前部稜角分明,中部有副翼,腹部有一個進氣口,整個造型介於航天飛機和未來派的巡航導彈之間,呈十字架形狀。X-51導彈的設計時速要比「戰斧」巡航導彈快將近七倍,從阿拉伯海發射飛到阿富汗東部地區只需要大約20分鐘的時間。它依靠自己的動能來摧毀目標。該導彈的試驗飛行定於2008年進行。



在有限的條件下使一種飛行器經受巨大壓力、摩擦力和高溫的考驗,並以高超音速(一般來說高於5馬赫)飛行,這在過去看來是有點走極端的事情。只有彈道導彈和以火箭燃料為推進劑的宇宙飛船能夠做到這一點,它們都是發射進入太空後滑行回到地球,只有它們能夠達到這樣高的速度。
作者: 克里斯Chris    時間: 08-8-27 12:27
X-51導彈的任務就是把高超音速飛行這一不可思議的事情變成現實,並成為它的優點。當飛行器在空中以5馬赫的速度快速飛行時,會產生一連串的衝擊波,這些衝擊波一個接著一個,對飛行器的飛行有著遲滯影響。


X-51導彈之所以被稱為「衝浪者」,就是因為它能夠利用衝擊波來輔助和加強它的飛行。它有著尖銳的頭部,這有助於在飛行時利用流體力學原理來切割空氣,使產生的空氣壓力能夠作用於導彈的下部,從而為導彈提供升力。衝擊波同時還可以用來壓縮空氣,輔助X-51導彈的燃料燃燒過程。



X-51導彈在大小、形狀等方面與聯合空對海防區外導彈(JASSM)相同,所以它也可以由B-52 「同溫層堡壘」戰略轟炸機或是噴氣式戰鬥機攜帶。X-51導彈使用標準的JP-7噴射發動機燃油。

(這種燃油專門用於超音速飛機,其特性為冰點低,適用於高空和低溫條件)



而不是火箭燃料,所以它可以很方便地從軍方現有的後勤補給鏈中得到燃料補給。X-51導彈用一種鎳合金製造,並不是用什麼稀有材質,其先進的發動機技術也名符其實。


2004年,美國宇航局(NASA)在進行X-43A(X-51的前代)的飛行試驗時就曾打破速度紀錄,在最後的一次飛行試驗中,這個12英尺長的飛行器的速度達到每小時7000英里,接近10馬赫。也就是說,X-51導彈並不是實驗品,它的設計研究工作早就開始了。
作者: 克里斯Chris    時間: 08-8-27 12:30
這種局面的出現並不意味著X-51導彈將會與常規「三叉戟」導彈形成競爭。X-51導彈的射程為600海里之內,它首先需要由一架飛機帶入空中,發射後用火箭推進器來進行加速,然後再由它的高超音速引擎進行推進。如果2008年的飛行試驗取得了成功,X-51導彈將成為除彈道導彈以外能以5馬赫以上速度飛行的第一種武器。



不會造成混亂

「三叉戟」II導彈在「全球敏捷打擊」任務中的出現,讓人們預見了一個「按鈕戰爭」時代的開始。在假想中,美國沒有同盟國和海外基地可以利用來實施其攻擊行動,因此攻擊行動將從白宮發起,而用不著按照慣例需要經過美軍的各級指揮官們的決策。



正在草擬的作戰想定中,美國武裝力量的行動並沒有減少,只不過要更快一些。這就要借助高超音速武器的威力。如果在空中部署一架攜帶了X-51導彈的飛機,一旦接到秘密情報,指揮官們就在短短幾分鐘時間內打擊幾百公里遠的目標,從而保證這一情報的有效性,既不需要動用潛艇來實施打擊,也不需要將情報幾經周折送達總統辦公室。

如果情報有誤,打擊造成的損害也只是局部的,有限的。由於X-51導彈與核導彈外表迥異,而且X-51導彈在實施打擊時不需要冒險地飛越有核國家,所以劉易斯說,「當你實施一項直接打擊的時候,你不用擔心會引發第三次世界大戰。」


高超音速技術的發展將會比常規「三叉戟」導彈花費更長的時間。但是對於全球打擊的武器庫來說,X-51導彈這一類的武器卻可能會產生更大的意義。
畢竟,這類武器在全球打擊計劃最危險的一個環節上減少了一個潛在的副作用,那就是人的因素。

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作者: 克里斯Chris    時間: 08-8-27 12:31
X-51導彈的運作


攜帶常規彈頭的「三叉戟」II 導彈的部署需要幾年時間,而X-51「衝浪者」導彈的部署則需要十年甚至是更長的時間。X-51「衝浪者」導彈對打擊目標的破壞機理非常簡單,即以5馬赫的高速度撞擊目標。

在這一型導彈中使用的技術可能會在極高速飛機和新的太空交通工具中有更為廣泛的使用。X-51導彈是波音公司和普惠發動機公司為空軍研究實驗室專門設計的,它僅用一個運動機件--燃料泵,來達到5馬赫的飛行速度,相當於每小時3600英里。

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作者: 克里斯Chris    時間: 08-8-27 12:33
火箭助推器
X-51導彈重1600磅,在發射前先由一架B-52戰略轟炸機或是一架噴氣式戰鬥機攜帶,飛到45000英尺的高空後釋放發射。發射後導彈由一個後置式的陸軍戰術導彈系統(ATMS)火箭推動到4.5馬赫的速度,並升到100000英尺的高度,然後火箭推進器脫落,X-51導彈自己的發動機開始工作。

內置進氣口
導彈尖銳的頭部能夠把高超音速飛行時產生的衝擊波收集到導彈腹部一個長方形的通道內。用衝擊波壓縮空氣是X-51導彈的獨到之處,通常這一過程都是使用機械部件來完成的,在X-51導彈上沒有這樣的機械部件存在。


隔離器
隔離器這一零件的作用是調整氣流,形成每平方英尺2500磅的壓強,為噴射引擎的燃燒室提供一個穩定的壓力。減緩氣流會增大的導彈飛行時的氣動阻力,但是這樣會使發動機內部的燃料燃燒得更充分。


噴射發動機燃燒室
空氣與霧化的JP-7燃油的混合物被壓縮點燃時產生強大的推動力。由於高超音速飛行會產生持續的高達4500度的高溫,JP-7燃油推進劑還具有冷卻液的功能,能夠防止X-51導彈的發動機壁因高溫而發生熔化。


氣流
X-51導彈在以5馬赫的速度飛行時,其前端、發動機、水平尾翼和尾部的外部氣流的狀況如何?負責X-51導彈項目管理的機構曾就這些流體動力學問題向美國宇航局提出咨詢。如圖所示X-51導彈後面的氣流輪廓線表明了發動機排出廢氣的狀況。


(本篇完)

X-51導彈周圍的氣流狀況.jpg


作者: lovevmp    時間: 08-8-27 20:30
說不定美國可能會拿這個來壓制其他國家或是威脅
如果導彈成功了 也有可能會引發戰端  美國人可能想發明之後會更安全 可以防止恐怖分子 但是在其他人想法可能是 危險又增加了
作者: b_1002000    時間: 08-8-28 17:04
聽說印度也要玩5馬赫的飛彈,而且是用Brahmos載具當平台!


作者: Capt.Martin    時間: 09-1-10 00:01
似乎新銳投射武器都改走超高動能破壞的主流了?
USS好像有不少開發中武器都以高動能鎢彈來進行破壞手段  
難道說,在未來炸藥將被取代嗎 ...?




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