高超音速導彈面臨的技術挑戰

據英國《飛行國際》雜志報道，盡管美國國防部不久前成功進行通用高超音速滑翔導彈的測試飛行，且第一家高超音速導彈工廠即將建成開工，但這種武器在設計、制造和列裝方面仍面臨巨大挑戰。美國軍工專家認為，將高超音速導彈技術提升到實戰狀態，必須解決以下7項技術難題。

熱防護。高超音速導彈面臨兩方面高溫挑戰。一方面是彈體外部高溫。高超音速導彈以超過5倍音速飛行時，與空氣摩擦產生大量熱能，使彈體表面溫度高達2200℃。采用金屬熱防護罩會增加彈體重量，限制射程和機動性；采用傳統碳-碳復合材料制造工藝，則需要精湛的手工制造技術。因此，亟須研發新材料和制造工藝，打造重量輕且堅固耐用的熱防護系統。另一方面是彈體內部的電子組件。這些電子組件如同一個個“加熱器”，被放置在真空罐內，外部利用溫差保持空氣對流，其技術難點在于如何防止這些“加熱器”自燃或“真空罐”熔化。

通信。高超音速導彈是高風險武器，在飛行中與其保持通信，隨時中止或改變其攻擊方向非常重要，而實現信息的傳輸和接收則是難點。在高超音速飛行條件下，大量熱量被傳遞到空氣中，使空氣發生電離，產生的等離子體包裹在彈體周圍，阻滯通信信號的傳輸。

定位、導航和校時。俄羅斯正在開發帶有核彈頭的高超音速導彈，由于核武器的殺傷半徑大，所以對武器精度要求不高。美國計劃使用常規彈頭，依靠動能摧毀目標，這意味著導彈必須具備精準定位能力。通過導彈內部計量單元與外部時間同步可實現這一點，但需要精準可靠的電子系統和部件。

機動性。高超音速導彈同時具備速度優勢和機動能力。憑借速度優勢，高超音速導彈留給對手的反應時間只有幾分鐘，加上飛行路線迂回曲折，使其航跡和攻擊目標無法預測，因此難以應對。不過，如何控制高超音速導彈實施機動是一大挑戰。在高速飛行中，任何機動動作都會對彈體產生結構和氣動負載，設計時應充分考慮彈體負載能力。

一體化。設計一款高超音速導彈是一種挑戰，完成所有部件安裝并進行飛行則是另一種挑戰。例如，針對彈體承受的高溫考驗，加裝熱防護罩既增加重量，又壓縮了電子部件安裝空間。因此，安裝電子部件時需要考慮熱防護罩的限制因素，不能過多增加重量和體積，這就需要一體化集成。一體化是確保高超音速導彈發揮效能最重要的一環。在高超音速條件下，系統各部分需保持正常運行，且符合體積限制。

空氣動力學設計。對高超音速滑翔導彈的空氣動力學進行分析和設計，有助于提升導彈射程、可靠性和精度。在體積限制范圍內，彈體升阻比高，則利于長航時飛行，也正是因為體積限制，彈體上無法安裝機翼或大升力面。

快速殺傷鏈。美軍致力于在不同類型平臺和裝備之間實現通聯，以形成一條快速殺傷鏈。高超音速導彈作為其中一環，要在短時間內迅速消滅目標，需要與其他平臺共享目標數據。不過，由于高超音速導彈飛行速度快、打擊距離遠，且要進入敵方嚴密設防區域，使得這一問題變得復雜。美軍需要將多型新裝備接入戰場網絡，實現信息快速共享，確保高超音速導彈獲取目標數據，實現預定打擊效果。