摘要：首先分析了以超燃沖壓發(fā)動(dòng)機(jī)為動(dòng)力的高超聲速巡航導(dǎo)彈的主要技術(shù)特點(diǎn)，介紹了高超聲速巡航導(dǎo)彈的國(guó)外發(fā)展現(xiàn)狀;在此基礎(chǔ)上，著重探討和分析了高超聲速巡航導(dǎo)彈動(dòng)力學(xué)建模、飛行控制、制導(dǎo)體制選擇及導(dǎo)引律設(shè)計(jì)、高動(dòng)態(tài)雷達(dá)精確制導(dǎo)和高溫高速光電制導(dǎo)五個(gè)方面的關(guān)鍵技術(shù)特點(diǎn)和后續(xù)應(yīng)重點(diǎn)關(guān)注的技術(shù)發(fā)展途徑，為高超聲速精確打擊武器制導(dǎo)控制技術(shù)研究提供一定的參考。

關(guān)鍵詞：高超聲速;精確打擊;制導(dǎo)控制;巡航導(dǎo)彈

高超聲速武器是指飛行馬赫數(shù)大于或等于5,主要在臨近空間飛行的各類武器。在各類高超聲速武器中，以吸氣式發(fā)動(dòng)機(jī)為動(dòng)力，在大氣層內(nèi)進(jìn)行高超聲速遠(yuǎn)程巡航的高超聲速巡航導(dǎo)彈具有射程遠(yuǎn)、機(jī)動(dòng)能力強(qiáng)、突防效果好、反應(yīng)速度快、命中精度高、毀傷效果好等特點(diǎn)，對(duì)增強(qiáng)遠(yuǎn)程精確打擊武器裝備體系的整體作戰(zhàn)能力、確保信息化局部戰(zhàn)場(chǎng)上的精確打擊優(yōu)勢(shì)具有重要意義，現(xiàn)其已經(jīng)成為高超聲速武器領(lǐng)域一個(gè)極其重要的發(fā)展方向。

01 高超聲速巡航導(dǎo)彈主要技術(shù)特點(diǎn)

高超聲速巡航導(dǎo)彈能夠在臨近空間實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)時(shí)間有動(dòng)力高超聲速飛行，可在巡航飛行中按需改變飛行高度、速度和方向，具有相當(dāng)大的軌跡靈活性和很高的撞擊速度，這樣的靈活性和撞擊速度使導(dǎo)彈對(duì)時(shí)間敏感、嚴(yán)密防御、加固或深埋目標(biāo)具有獨(dú)一無(wú)二的打擊能力。此外，由于其全程有動(dòng)力、全程可操控、全程高機(jī)動(dòng)的特點(diǎn)，在時(shí)間和空間上可按需靈活運(yùn)用，與現(xiàn)有導(dǎo)彈配合，協(xié)同突防和集群攻擊，形成優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)，具有很好的應(yīng)用前景。

與傳統(tǒng)亞聲速、超聲速武器相比，高超聲速巡航導(dǎo)彈具有以下典型的技術(shù)特點(diǎn):

(1)飛行速度快，目標(biāo)“發(fā)現(xiàn)即摧毀”

高超聲速巡航導(dǎo)彈全程以馬赫數(shù)5以上速度巡航，能夠有效壓縮對(duì)敵防御系統(tǒng)時(shí)間，實(shí)現(xiàn)發(fā)現(xiàn)即摧毀。打擊1000 km相同射程的目標(biāo)，亞聲速導(dǎo)彈約需一小時(shí)完成打擊，超聲速導(dǎo)彈約需20分鐘完成打擊，而高超聲速導(dǎo)彈不足十分鐘即可完成打擊，使攔截成功率因反應(yīng)時(shí)間太短而大幅下降，實(shí)現(xiàn)敵目標(biāo)起飛/發(fā)射前即摧毀的效果。

(2)被攔截概率低，處于反導(dǎo)系統(tǒng)防御薄弱區(qū)

高超聲速巡航導(dǎo)彈在臨近空間內(nèi)高速機(jī)動(dòng)飛行，要求攔截導(dǎo)彈機(jī)動(dòng)能力強(qiáng)。現(xiàn)有防空導(dǎo)彈主戰(zhàn)空域較低或在相應(yīng)空域內(nèi)的攔截能力大幅下降，難以覆蓋高超聲速巡航導(dǎo)彈飛行空域;現(xiàn)有末段高層反導(dǎo)武器主要針對(duì)40 km以上慣性飛行的彈道導(dǎo)彈，但存在機(jī)動(dòng)能力不夠的問(wèn)題，短期內(nèi)無(wú)有效可實(shí)現(xiàn)攔截高超聲速巡航導(dǎo)彈的防御體系。

(3)機(jī)動(dòng)能力強(qiáng)，彈道靈活全空域突防

高超聲速巡航導(dǎo)彈在巡航段和俯沖攻擊段均具有多方向、多種形式下的機(jī)動(dòng)能力，防御系統(tǒng)無(wú)法預(yù)測(cè)導(dǎo)彈彈道;高超聲速巡航導(dǎo)彈有動(dòng)力飛行，導(dǎo)彈機(jī)動(dòng)過(guò)程不以犧牲速度為代價(jià)，保證了落速和動(dòng)能，大大增加了現(xiàn)有反導(dǎo)系統(tǒng)的攔截難度、毀傷效果，自主機(jī)動(dòng)突防打擊能力優(yōu)勢(shì)明顯。

02 高超聲速巡航導(dǎo)彈研究現(xiàn)狀

高超聲速巡航導(dǎo)彈的巨大優(yōu)勢(shì)和潛力已經(jīng)引起世界各國(guó)的極大關(guān)注，目前有能力研制高超聲速武器的國(guó)家主要是美國(guó)、俄羅斯等軍事科學(xué)技術(shù)十分發(fā)達(dá)的國(guó)家，但目前尚未研制出實(shí)用型的高超聲速巡航導(dǎo)彈。

(1)美國(guó)

美國(guó)認(rèn)為高超聲速技術(shù)是五大改變作戰(zhàn)模式的技術(shù)之一和七項(xiàng)常規(guī)威懾技術(shù)之一，可在速度、范圍、靈活性和準(zhǔn)確性方面增強(qiáng)軍隊(duì)的作戰(zhàn)能力。

近年來(lái)，美國(guó)以高超聲速巡航導(dǎo)彈為應(yīng)用背景，先后提出了ARRMD, X-51A, HSSW, HAWC等多個(gè)關(guān)鍵技術(shù)驗(yàn)證項(xiàng)目和武器化發(fā)展項(xiàng)目。其中，ARRMD為1998年提出的可負(fù)擔(dān)快速響應(yīng)導(dǎo)彈項(xiàng)目，在2005年項(xiàng)目中的升力體方案演變?yōu)閄-51A項(xiàng)目;基于X-51A技術(shù)成果，于2012年提出了HSSW高速打擊武器項(xiàng)目，目的是研發(fā)一種至少能以馬赫數(shù)5飛行的防區(qū)外武器，用于對(duì)敵方先進(jìn)的防空系統(tǒng)及時(shí)敏目標(biāo)進(jìn)行打擊，提高第5代戰(zhàn)斗機(jī)應(yīng)對(duì)反介人/區(qū)域拒止的能力;2010-2013年，美國(guó)先后開(kāi)展了四次X-51A飛行試驗(yàn)，針對(duì)前三次飛行試驗(yàn)出現(xiàn)的問(wèn)題不斷改進(jìn)，并在第四次飛行試驗(yàn)中實(shí)現(xiàn)了最大飛行馬赫數(shù)5.1、有動(dòng)力飛行時(shí)間210s。 X-51A第四次飛行試驗(yàn)的成功，標(biāo)志著吸氣式高超聲速技術(shù)已逐漸成熟，具備向軍用裝備成果轉(zhuǎn)化的基礎(chǔ)和條件。2014年，由HSSW項(xiàng)目衍生出HAWC項(xiàng)目，作為美國(guó)重點(diǎn)實(shí)施的高超聲速巡航導(dǎo)彈演示驗(yàn)證項(xiàng)目，發(fā)展路線如圖1所示。

圖1美國(guó)高超聲速巡航導(dǎo)彈發(fā)展路線

HAWC作戰(zhàn)使用示意圖如圖2所示，目標(biāo)是形成巡航飛行馬赫數(shù)6、射程大于1000 km的高超聲速巡航導(dǎo)彈，用于打擊高價(jià)值固定目標(biāo)、水面目標(biāo)和移動(dòng)目標(biāo)，可實(shí)現(xiàn)戰(zhàn)斗機(jī)外掛和轟炸機(jī)內(nèi)埋，預(yù)期將在2019年前后完成武器化相關(guān)技術(shù)的驗(yàn)證試驗(yàn)。

圖2 HAWC作戰(zhàn)使用

在精確制導(dǎo)控制技術(shù)方面，2014年8月，美國(guó)空軍科學(xué)顧問(wèn)委員會(huì)在其公布的《高超聲速飛行器技術(shù)成熟度研究》內(nèi)容中稱“大約能夠在2025年前后實(shí)現(xiàn)”戰(zhàn)術(shù)射程的空射高超聲速打擊武器，并明確提出“導(dǎo)引頭和導(dǎo)引頭集成技術(shù)具有最高優(yōu)先級(jí)”和“探索適用于高超聲速打擊武器末端高速的殺傷彈藥”，說(shuō)明美國(guó)空軍已經(jīng)開(kāi)始將研究重點(diǎn)轉(zhuǎn)向更為貼近導(dǎo)彈武器的導(dǎo)引頭和戰(zhàn)斗部等分系統(tǒng)技術(shù)上。而據(jù)美國(guó)空軍AFSBIRSTTR網(wǎng)站報(bào)道，美國(guó)空軍于2015年1月15日發(fā)布了包括《用于高超聲速飛行器的創(chuàng)新型合成孔徑雷達(dá)及地面移動(dòng)目標(biāo)指示器》和《高超聲速飛行環(huán)境對(duì)光電和紅外傳感器的影響》在內(nèi)的多項(xiàng)高超聲速飛行傳感器設(shè)計(jì)方案征詢通告，探求用于高超聲速飛行器的創(chuàng)新型SAR/GMTI及其應(yīng)用于不同高超聲速飛行器和不同飛行軌跡時(shí)的性能，探討高超聲速飛行氣流環(huán)境對(duì)光電/紅外傳感器的影響和減輕該不利影響的對(duì)策。從相關(guān)發(fā)展情況也可以發(fā)現(xiàn)，目前高超聲速導(dǎo)彈制導(dǎo)控制的主要技術(shù)難點(diǎn)集中在導(dǎo)引頭和末段高速機(jī)動(dòng)打擊方面。

(2)俄羅斯及其他國(guó)家

俄羅斯開(kāi)展了“鋯石”項(xiàng)目的研究，目標(biāo)是研發(fā)一型飛行馬赫數(shù)5~6、射程約400 km的海基高超聲速巡航導(dǎo)彈。據(jù)報(bào)道，2016年3月和2017年4月“鋯石”已各完成一次測(cè)試。印度借助俄羅斯力量，正在合作研發(fā)適裝空基、陸基、海基的布拉莫斯-2高超聲速巡航導(dǎo)彈，如圖3所示。

圖3布拉莫斯-2

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