超音速武器时代来临“落后”的美国还能赶上么?

随着俄罗斯“锆石”超音速反舰导弹的成功试射，美国人再一次陷入了“超音速武器”恐慌之中。对超音速武器的忧虑一直困扰着美军，去年，草木皆兵的美军就曾将中国的一次例行航天器实验渲染成“超音速武器实验”，称之为美国的“危急时刻”，并敦促国会提高预算以应对所谓的“威胁”。

俄罗斯国防部发布的“锆石”导弹试射画面

美国为什么对超音速武器如此敏感？

地表最强的美军攻守全能，既能在世界任何一个角落投送战斗力量，也能保护其本土的安全。如果说美军的矛是航母编队与先进的空军力量，其盾就是导弹防御系统。

美军现役的“萨德”武器系统

自从古巴导弹危机后，美国人就一直致力于研发一套保护本土的导弹防御系统。在上世纪末，美国总统比尔·克林顿提出“弹道导弹防御”计划，该计划分为两个部分，一是用于保护本土免受导弹袭击的国家导弹防御系统，二是用于美军全球各基地与盟国免受打击的战区导弹防御系统，小布什上台后两个系统合二为一并改名为陆基中途防御系统。

美军装备的海基X波段雷达

除了陆基拦截系统外，美军还以“宙斯盾”防空武器系统为..建立了海基导弹拦截系统。陆基拦截系统中最有名的当属萨德系统。利用X波段雷达的萨德拦截武器系统十分强大，不仅目标辨别追踪能力强，还可以在大气层外拦截导弹，虽然名义上是末端武器拦截系统，但实则拦截半径是“爱国者”拦截武器系统的数倍。

美国“爱国者”导弹发射车

从最早的末端拦截到如今实质上具备中段拦截能力，美国看似只是出于防御目的打造导弹拦截系统，实则消除了遭受“打击报复”的可能，让其在肆意欺凌他国时“有恃无恐”。

超音速武器的出现给美国这面防护盾带来了挑战，目前美国国防部已将开发应对“超音速武器”武器系统提升到最高优先级。据美媒报道，目前美军陆军与空军均已开始测试不同的超音速武器原型，并可能最早在2023年推出属于自己的超音速武器系统。

美国真的落后了么？

俄罗斯已于2021年成功试射了“锆石”超音速导弹，相比之下，美国仅仅进行了超音速武器原型的初步试验。为什么“财大气粗”的美军在先进武器的研发上落后了？

主要原因可能有两方面，一是美军体量大军种相对独立，在技术更新较快的当代很难顾全新型武器开发。二是美国缺乏超音速武器研发的条件。

第一个原因已经困扰美军许久。美军近年来都推出了较大规模的改造计划，其中美海军的“大舰队”计划与海空军的F-35战机升级计划耗资不菲，即使美国国防预算年年增长，目前也无法满足这些雄心勃勃计划的需求，外加上美军进行中的信息化作战升级改造，要在短时间内为超音速武器拨出足够的预算十分困难。

美国麻省理工学院内的超音速实验设施

因为缺乏投资，美国在超音速武器研发相关设施建设与人员培养上不足。据美国消费者新闻与商业频道报道，目前美国只有两座可以进行超音速动力单元测试的设施，其中位于麻省理工的实验设施的实验预约已到数年后，而新建设实验施耗时较久且成本过高，这些因素都成了超音速武器研发的瓶颈。

美国主要飞行器研发生产企业在超音速上技术上投资占总资金比

美国军方与商业资本一直在超音速技术研发上缺乏战略眼光。洛克希德·马丁、诺思罗普·格鲁曼等公司在2020年以前在超音速武器研发的投入只占到总研发投入的2%左右，这一比例直到美国国防部宣布将超音速武器研发视为“头等大事”后才提高到3-5%左右。

洛克希德·马丁公司的超音速武器原型

按美国军方预计，美国空军将最快在2022年部署机载超音速武器，美国陆军则可能在2023年部署第一具超音速武器系统。

超音速武器研发有多难？ 

超音速武器的核心技术就是其动力单元。简单来说，只要能制造出能提供足够速度的动力单元，就能制造出超音速武器，但动力单元并非超音速武器的难关所在。

测试中的超音速动力单元

目前制造超音速武器有三个主要的技术难题，一是足以承受超音速飞行热量的武器元件，二是配套的导航与指挥系统，三是超音速武器的空气动力学设计。

超音速武器飞行时的与空气的摩擦会使飞行器表面温度上升到2200摄氏度，相比之下，武器元件中常见的金属中熔点较高的钛也只能经受1670摄氏度的高温。为超音速武器寻找耐高温、质量轻且造价合理的材料并非易事，据诺思罗普·格鲁曼公司的研发人员介绍，除了飞行摩擦产生的热量外，武器设计还要顾及内部电子元件产生的热量，在空气中高速飞行时，散发热量的电子元件很可能点燃周围的空气并随之熔化。

美国空军的AGM-183A超音速武器多次实验失败

除了研发耐高温材料外，实现超音速武器飞行时的高效通讯也是难题。据研发人员介绍，超音速武器高速飞行时产生的热能会使周围空气中的电子逃逸，产生等离子波干扰影响武器制导系统。相比传统的导弹，超音速武器的制导指令时间窗口更短，若不能保证稳定的通讯，超音速武器的作战效果必然大打折扣。

超音速武器的空气动力学设计也十分特别。超音速飞行对武器的尺寸与形状都有着严格的要求，研发人员不仅要合理安排复杂的电子元件与推进系统的布局，还要为其设计符合动力学原理的武器外形。原则上高升阻比有利于武器在长距离飞行时保持高速，但据研发人员称，高升阻比的设计会进一步限制武器外形的设计，压缩飞行翼与升力面的空间。

即使上述技术难关都一一被攻克，超音速武器距离进入实战仍有一段距离。首先美军要保证武器生产使用成本合理，其次要保证具备实战能力，此外还要顾及武器的通用性等难题，这些困难也让美国国内部分军事观察员对美军所谓2023年装备超音速武器的乐观不以为然。