美國新型全球打擊武器：高超音速巡航導彈

克里斯Chris

「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。

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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。

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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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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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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)

lovevmp

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

b_1002000

聽說印度也要玩5馬赫的飛彈,而且是用Brahmos載具當平台!

Capt.Martin

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 ...?