【时事军事】颠覆战争模式的新武器 恶霸再无藏身之地

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【大纪元2023年01月15日讯】今日社会,武器和军队作用,被赋予比杀戮更深的意义。强大的军力,往往用作威慑,维持世界和平,及人类安全。战争,虽然变得隐蔽,但从未停止。【时事军事】带您到最前面,看清正邪之争的细节和真相。

一段时间以来,人们谈论中共和俄罗斯的高超音速导弹如何厉害、如何领先于美国。其实所有这些努力,无非就是确保弹药能够突破对手的防御系统到达目标上空。说起来简单,实际上,这是一条遥远、脆弱而且技术上超级复杂的杀伤链。不只涉及速度,还与隐身技术、电子战、先进发动机,甚至空气动力学和热力学等多方面不同领域的尖端技术密切相关。

美国在发展这方面能力的努力,并没有只专注于高超音速这一个点,而是全面考虑如何确保将武器送到目标的头顶,不管这个目标距离美国有多远、多么隐蔽、保护措施多完善。这种能力的建立,会让野心膨胀的独裁者心悸。也许,就在不久的将来,我们会看到一些令人震惊的武器装备,它不仅改变未来战争的游戏规则,而且还会深刻影响国际政治、经济和外交。

美国空军研究实验室(AFRL)正处于开发一种突破性的高超音速无人机的早期阶段,这似乎是世界上尚未看到的全新的武器概念。这种被称为“混乱”(Mayhem)的武器是一种喷气式高超音速武器系统,在一定程度上,它已经处于概念发展阶段。

与这个项目相关的一些子系统硬体正在开发中。出于安全原因,空军研究实验室不会讨论任何问题的细节,但是他们证实有这样一个项目,这是一个多工平台,兼备情报、监视、侦察(ISR)和攻击能力,使用喷气发动机推动飞行器以超过5马赫的速度进行远距离飞行。简单说,它的任务范围意味着高超音速飞行器将携带某种感测器,能够收集资讯和目标细节,而且还能发动精确打击。

该计划的全称是,消耗性高超音速多工情报、监视、侦察和打击计划。这项工程已经进入数位工程环境中的系统要求审查和概念设计审查阶段。

莱多斯(Leidos)公司与克拉托斯(Kratos)安全防卫解决方案公司合作支援这个项目。两家公司将在系统设计团队中进行顶层工作,收集相关的工业创新,并监督设计、原型制造和测试,还将提供技术资料包。

鉴于“混乱”项目综合了速度、监视和打击等多方面能力,未来很可能给美国带来战术和战略优势。美国空军已经从B-52上成功发射了空射快速反应武器(ARRW),展示了使用喷气推进技术发射和维持高超音速飞行的能力。这些武器包括美国各军种的其它武器的快速发展,显示出改变未来攻击模式的巨大前景。

在这些能力中,维持高超音速飞行是一项关键能力,它的挑战性不在于能否实现或达到高超音速,因为任何现代火箭发动机都能够轻松做到这一点,就像中共和俄罗斯开发的所谓高超音速武器系统使用的动力装置,但是这些系统都不能在大气层内维持长时间的工作。真正的挑战在于是否能够在更远的距离上维持高超音速飞行,实现这个目标的关键技术之一就是动力系统,它长期以来一直受到五角大楼的重视。近年来,一系列与高超音速飞行相关的实验结果喜忧参半。但是,去年下半年的试验终于让五角大楼长出了一口气,他们实现了冲压式喷气发动机的成功点火和持续工作。这使美国在挑战高超音速动力系统的尝试中保持遥遥领先的地位。

高超音速飞行还涉及到热管理和空气动力学领域的新技术。由于高超音速飞行会产生棘手的高温,这些问题给热量管理提出了非常刁钻的技术难题,甚至需要突破性的解决方案,以确保材料能够在高超音速飞行产生的各种前所未有的高温下,保持容许所有系统能够正常工作的物理特性,包括材料的透波能力、形状、硬度和韧性等等。这需要使用特殊的耐热复合材料或其它能够在高超音速条件下保持飞行轨迹的材料。

另外,在高超音速条件下,流过飞行器表面的气流也很特别,边界层复杂而且难以控制,这些问题的解决对于能否成功实现可控的高超音速飞行至关重要。这意味着飞行器本身的轮廓和形状需要根据关键的空气动力学参数进行设计,以确保飞行器周围的气流是平稳的,不会出现湍流或附面层分离的情况,对高速状态下的飞行器进行准确、有效的飞行控制,保持正确的姿态和轨迹。高超音速环境下,飞行器周围的湍流会导致材料位移或变形,从而破坏飞行稳定性。因此,需要先进的空气动力学方法解决这些问题,才能确保武器的作战效果。

像“混乱”项目这样的高超音速无人机,将代表一个新的改变模式的科学突破。这种飞行器在高超音速飞行的同时,还要携带某种综合感测器和武器等有效载荷。这是一个全新的挑战,因为它不像导弹那样有简单的气动外形就行了,它还要比导弹携带更多的有效载荷,所以一定是一个体型更大的飞行平台,气动外形也可能更加复杂。要保证高速飞行的稳定,将给热量管理和边界层控制提出更难解决的问题。

当然,局外人可能没有机会看到热力学、空气动力学和冲压发动机这些关键领域的突破性创新,因为五角大楼希望保留所有研发项目的任何技术优势,特别是对那个习惯盗取和剽窃的“厉害国”。

美国空军前首席科学家葛列格•扎克雷尔斯(Greg Zacharias)博士多年前就曾预测,高超音速技术的成熟将经历一个阶梯式的发展。这意味着,它将在2020年代初从高超音速武器开始,然后在2030年代发展到高超音速无人机技术,然后在某个时候达到似乎无法想像的发射和回收高超音速无人机的能力。

所有这些都指向了一个前沿问题,即“混乱”项目可能如何影响未来的战术。因为它肯定会给监视和攻击任务带来新的速度和能力。例如如果卫星在很远的地方发现了一个活跃的移动目标,而这个目标又不能被远端对峙的武器瞄准,那么就需要某种空中平台、运载工具或无人机到达距离目标足够近的地方去攻击。如果目标很小,正在移动,而且时间敏感,目标的位置也许超出了现有武器的射程,这种目标听起来很像是斩首行动通常要捕捉的猎物,那么这种情况下,就要求攻击武器以最大的速度飞行,在最短的时间内抵达目标,以便在目标消失之前进行攻击。

因此,一架武装的高超音速无人机就可能是很好的选择,它有机会在敏感目标消失之前,找到并实际击中目标。现代战争中,目标可能在几秒钟内出现和消失,因此需要一个极短的决策周期和攻击视窗。显然,一架能够以五倍音速飞行的无人机将大大影响,甚至完全重塑未来的战术态势。

最近,位于华盛顿特区的美国国家安全智囊团战略与国际研究中心在进行了24次以中共可能入侵台湾为重点的战争推演反复运算后,得出了一个令所有人都感到平淡无奇的预测,即美国及其盟友在付出很大代价后取得了胜利。

这样的兵推一定没有把“混乱”计划考虑在内,如果有高超音速无人机的加入,任何时间敏感的高价值目标都会毫无保留地暴露在美军的致命打击面前。那么,中共也许在试图将台海冲突演变成蔓延整个西太平洋的全面战争之前,就永久地退出历史舞台了。

撰文:夏洛山(《大纪元时报》记者,曾经历过十几年的军队生活,主要从事军队的教学和一些技术管理工作)
制作:时事军事制作组
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责任编辑:连书华

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