使用某一种武器在不超过一小时的时间内,能够确保对世界上任何地方的目标实施打击,这是五角大楼的一个大胆的计划。但是人们对这一武器还是不免心存疑虑:它会不会成为一种对付飘忽不定、转瞬即逝的不确定目标的关键武器?而且更为重要的是它的出现和使用会不会成为引发核战争的导火索?
X-51型高超音速巡航导弹可以从B-52轰炸机上发射,最大飞行距离600英里,能够在10分钟内打击稍纵即逝的目标。 |
研究计划源于内部情报的刺激
美军方根据内部情报进行了这样的假想:设想朝鲜进行了核发射,或者是一批生物武器正在被运往一个黎巴嫩真主党的据点。这一消息经过美国的情报网络传到美国战略指挥司令部-五角大楼,并最终传到白宫。随之在太平洋上,一艘“俄亥俄”级核动力潜艇浮出水面,在做好一切战斗准备之后听候总统的发射命令。
这就是五角大楼的战略家们的构想,如果这一构想成为了现实,那么在地球上将没有什么地方可以躲避这样的攻击。这一计划构想来自于一个更为宏大的项目,这一项目从20世纪90年代开始,现在已经在美国军事领域得到普遍的认同,正在经历着快速的发展,这就是“全球敏捷打击”计划。这一计划以改进型“三叉戟”巡航导弹为基础开始实施,其最终目标是成功研制新一代的飞行器和武器装备,使其速度达到5马赫以上,令当前美军武器库中的任何武器都只能望其项背。X-51高超音速巡航导弹就是这些新型武器的一种,它的设计速度超过5马赫,大约为每小时3600英里。美国战略司令部的副司令罗伯特•凯勒说,计划的目标就是“能够确保在60分钟内打击到地球表面任何一个地方。”但这一计划也面临着一个严峻的问题,那就是这样一种打击力量的部署是否会引发第三次世界大战。这些以金属钨为杀伤介质的“三叉戟”导弹,无论是从它的静态外表来看,还是从它的动态飞行来看,都与美国核武器库中致命的核武器非常相似,令人难以分辨。
美国研制X-51“冲浪者”极超音速巡航导弹想像图 |
快速打击
美国军方确信在未来的年代里,他们需要以这种快捷的方式来应对各种各样的威胁,包括恐怖主义分子,核武器或生物、化学武器的走私等,这些威胁往往在极短的时间内出现然后很快消失,留给美军做出有效反应的时间可能只有几个小时,甚至是几分钟。凯勒中将的办公室负责国防部的全球打击任务,他说,“我们知道该如何准确地从远距离发起攻击。现在与从前相比不同之处在于时间的意义发生了变化,打击行动对时间的要求更高了。”
被选中来担负“全球敏捷打击”任务,对目标实施快速致命一击的武器有“三叉戟”II型导弹和X-51巡航导弹,“三叉戟”II型导弹由潜艇发射,而X-51巡航导弹则是由B-52轰炸机携带并发射,经火箭推动加速到超音速,然后再用超音速冲压喷射装置加速到高超音速。
每一位战略家都记得1998年8月20日,这一天部署在阿拉伯海上的美军“亚伯拉罕•林肯”号战斗群向阿富汗东部地区的一个基地组织训练营发射了“战斧”巡航导弹。“战斧”巡航导弹以每小时550英里速度飞行1100英里,发射后两个小时抵达目的地,但攻击目标已先于导弹到来一个小时离开。
美军已经拥有能够在几分钟内摧毁任何东西的武器-核导弹。这一可怕的武器原本是用来遏制美国在冷战时期的战略对手前苏联的。冷战结束后,美国战略家们担心我们具备的核威胁已经不再是一种可靠的必要的手段--时刻关注于安全利益,我们的神经一度崩得太紧了。我们有必要为一次恐怖袭击事件进行报复而(使用核武器)摧毁德黑兰吗?有必要在台湾海峡的冲突中(使用核武器)杀死几百万的中国人吗?答案是否定的。
令人感到荒谬的是,随着我们的对手变得越来越弱,我们军火库中的武器却变得越来越不具备威胁性了。军事理论家们称之为“自我威慑”。“在当今的环境下,我们有多种选择,你可以决定是否使用核武器进行交战,”特里•J•本尼迪克特上尉说。他负责海军常规的“三叉戟”项目的管理工作,办公地点距离五角大楼有几英里远。“这个国家的领导人需要以一种折中的手段来实施他所需要的行动,而不是直接采取非常的手段。”
2001年,国防部的计划制定者们开始研究一项计划,意在确保能够快速地打击敌人,并能够避免大规模的屠杀。这个计划包含许多种方案,例如无人驾驶轰炸机,超高速巡航导弹,空间再入式高超音速动能滑翔机等,当初预计需要十年或者更长的时间来完成。然而从1993年开始,海军就已经在试验携带常规弹药的“三叉戟”II型巡航导弹了,迄今已经开销几亿美元。据战略家们估计,第一批担负“全球敏捷打击”计划任务的潜艇将在两年内完成各项准备工作并开始投入使用。
俄亥俄级潜艇在可运载24枚三叉戟II型导弹 |
尽管一枚常规导弹的造价仅为约6000万美元,但它却被要求具有胜出核导弹许多的准确性。导弹释放出的多个弹头靠GPS导航在太空中飞行,再入大气层后弹头使用弹体上的尾翼调校方向以保证准确命中目标。“三叉戟”II导弹的飞行距离可达6000海里,因此携带了这种巡航导弹的潜艇能够对任何一个大洲上的敌对目标构成威胁。负责“三叉戟”导弹的升级换代工作的本尼迪克特说,“现在,我们已经能够对某一时期的热点危险地区内所有的目标实施打击。”
核武器的二重相关性
这项计划刚刚出台,立刻遭到了来自国会的批评家们和外部分析家们的攻击。他们的理由是,从技术上讲,经过改进的“三叉戟”导弹已经完全能够满足全球打击的需要,这些批评人士对此感到满足。而且,对于这些新型武器将如何进行部署,谁将成为计划中的打击目标,五角大楼更缺乏明确的解释。这种含糊其辞毫无疑问招致了更多的质疑。
首先,这里面有一个情报的问题。如果一位总统决心要发动人类历史上第一次洲际弹道导弹攻击,他将需要准确的信息和确凿的证据来支持他的行动。而获得达到这样要求的高质量信息,在这方面我们的能力充其量也只能算是“差强人意”的水平。2003年3月19日,美国从三个不同的地点向巴格达发射了40枚巡航导弹,但后来证实美军想要打击的伊拉克领导层人员根本不在这些地点。这次导弹攻击至少造成十几人丧生,尽管军方没有澄清他们是平民还是伊拉克领导人目标。虽然美国的友军部队控制了这一地区,但任务最终以失败告终。“全球敏捷打击”计划的核心之一就是这样一个不甚明确的任务想定:美国军队离他们的打击目标路途遥远,或者是他们对手的防空力量异常强大,以致于他们无法穿透对方的防空火力网。哈佛大学核能和核武器分析专家杰弗里•刘易斯说,“比如我们及时获得了一份关于当前关注地区的时间敏感性情报,但是附近没有美军部队可供调遣使用。如果这时我们有一艘潜艇正处于一个适合发动打击的地区,那情况就不一样了。我想这还是有可能的,尽管可能性相当小。”
对于军方来说一个更加难以解释清楚的问题是常规“三叉戟”导弹怎样发射才能避免引起更大的危机,一场比它准备去解决的现实危机还要大的潜在危机。海军的计划中要求“俄亥俄”级潜艇要携带两枚装载常规弹头和22枚装载核弹头的“三叉戟”II导弹。(海军打算把其“俄亥俄”级潜艇数量从18艘减少到14艘,保持有12艘潜艇随时在海上执行任务。)对外界的旁观者们来说,潜艇上的常规弹头导弹和核弹头导弹没有什么两样,因为它们在外表、大小、发射速度和发射地点等方面都完全相同。
按照惯例美国一般是从北极发射导弹,但是当前最有可能成为美国“全球敏捷打击”目标的朝鲜和伊朗,均位于中国和俄罗斯的南部,这将使中国和俄罗斯成为美国攻击导弹的必经之地。“这些导弹在朝着打击目标降落的一段时间里,它们很可能被误认为是朝着这些国家(中国和俄罗斯)的目标来的。”国会的一份调查报告这样说。那将会改变整个世界。因此俄罗斯总统普京在他的2006国情咨文中说,“这种导弹的发射可能引发某一个核大国不当的反应,从而引起一场大规模的使用战略核力量的反击行动。”
就参议院武装部队委员会所提出的“全球敏捷打击”的“核武器二重相关性问题”,美国海军和战略指挥部已经提出多种修改意见来进行进一步的解释。军方领导人辩解说,潜艇可以部署在世界各个不同的地方,因此与核武器相比,潜艇发射常规导弹具有更大的灵活性(而且为了实现迅捷打击,潜艇可以实施机动,离开当前的部署位置)。美国通过华盛顿与莫斯科和北京之间的热线电话,可以事先通报这些国家(中国和俄罗斯)的领导人有关美国常规导弹打击的情况,但前提条件是这些国家的领导人接受了我们情况通报后不对他们平壤和德黑兰的盟友们传递信息,以使其避免打击。
今年的军费预算准备为改进常规“三叉戟”导弹拨款1.27亿美元,为此众议院和参议院已经要求五角大楼拿出更加确定的方案来。
美军“田纳西”号战列舰和“俄亥俄”级潜艇共携带有24枚“三叉戟”II型弹道导弹,这种导弹重65吨,长约44英尺,宽7英尺。
X-51可由潜艇或B52发射,两分钟内速度可达到每秒两万英尺 |
“冲浪者”武器
国防部的一些官员有着比“三叉戟”导弹计划更加激进的方案设计,那就是研制出一种非同寻常的高科技设备,有着同级别武器无法比拟的高速度,能够消灭快速移动着的敌人。如果这些武器研制成功并投入使用,它们将可以让五角大楼能够发动闪电般快速的打击,而且用不着冒“引发世界核战风暴”的危险。
五角大楼美国空军首席科学家马克•J•刘易斯办公室的茶几上,放着一个机器模型,一个14英尺长的X-51导弹模型,这种导弹被称为“冲浪者”(WaveRider)。它的前部棱角分明,中部有副翼,腹部有一个进气口,整个造型介于航天飞机和未来派的巡航导弹之间,呈十字架形状。X-51导弹的设计时速要比“战斧”巡航导弹快将近七倍,从阿拉伯海发射飞到阿富汗东部地区只需要大约20分钟的时间。它依靠自己的动能来摧毁目标。该导弹的试验飞行定于2008年进行。
在有限的条件下使一种飞行器经受巨大压力、摩擦力和高温的考验,并以高超音速(一般来说高于5马赫)飞行,这在过去看来是有点走极端的事情。只有弹道导弹和以火箭燃料为推进剂的宇宙飞船能够做到这一点,它们都是发射进入太空后滑行回到地球,只有它们能够达到这样高的速度。
X-51导弹的任务就是把高超音速飞行这一不可思议的事情变成现实,并成为它的优点。当飞行器在空中以5马赫的速度快速飞行时,会产生一连串的冲击波,这些冲击波一个接着一个,对飞行器的飞行有着迟滞影响。X-51导弹之所以被称为“冲浪者”,就是因为它能够利用冲击波来辅助和加强它的飞行。它有着尖锐的头部,这有助于在飞行时利用流体力学原理来切割空气,使产生的空气压力能够作用于导弹的下部,从而为导弹提供升力。冲击波同时还可以用来压缩空气,辅助X-51导弹的燃料燃烧过程。
X-51导弹在大小、形状等方面与联合空对海防区外导弹(JASSM)相同,所以它也可以由B-52 “同温层堡垒”战略轰炸机或是喷气式战斗机携带。X-51导弹使用标准的JP-7喷射发动机燃油,(这种燃油专门用于超音速飞机,其特性为冰点低,适用于高空和低温条件),而不是火箭燃料,所以它可以很方便地从军方现有的后勤补给链中得到燃料补给。X-51导弹用一种镍合金制造,并不是用什么稀有材质,其先进的发动机技术也名符其实。2004年,美国宇航局(NASA)在进行X-43A(X-51的前代)的飞行试验时就曾打破速度纪录,在最后的一次飞行试验中,这个12英尺长的飞行器的速度达到每小时7000英里,接近10马赫。也就是说,X-51导弹并不是实验品,它的设计研究工作早就开始了。
这种局面的出现并不意味着X-51导弹将会与常规“三叉戟”导弹形成竞争。X-51导弹的射程为600海里之内,它首先需要由一架飞机带入空中,发射后用火箭推进器来进行加速,然后再由它的高超音速引擎进行推进。如果2008年的飞行试验取得了成功,X-51导弹将成为除弹道导弹以外能以5马赫以上速度飞行的第一种武器。
不会造成混乱
“三叉戟”II导弹在“全球敏捷打击”任务中的出现,让人们预见了一个“按钮战争”时代的开始。在假想中,美国没有同盟国和海外基地可以利用来实施其攻击行动,因此攻击行动将从白宫发起,而用不着按照惯例需要经过美军的各级指挥官们的决策。
正在草拟的作战想定中,美国武装力量的行动并没有减少,,只不过要更快一些。这就要借助高超音速武器的威力。如果在空中部署一架携带了X-51导弹的飞机,一旦接到秘密情报,指挥官们就在短短几分钟时间内打击几百公里远的目标,从而保证这一情报的有效性,既不需要动用潜艇来实施打击,也不需要将情报几经周折送达总统办公室。如果情报有误,打击造成的损害也只是局部的,有限的。由于X-51导弹与核导弹外表迥异,而且X-51导弹在实施打击时不需要冒险地飞越有核国家,所以刘易斯说,“当你实施一项直接打击的时候,你不用担心会引发第三次世界大战。”
高超音速技术的发展将会比常规“三叉戟”导弹花费更长的时间。但是对于全球打击的武器库来说,X-51导弹这一类的武器却可能会产生更大的意义。毕竟,这类武器在全球打击计划最危险的一个环节上减少了一个潜在的副作用,那就是人的因素。
X-51导弹结构图 |
X-51导弹的运作
携带常规弹头的“三叉戟”II 导弹的部署需要几年时间,而X-51“冲浪者”导弹的部署则需要十年甚至是更长的时间。X-51“冲浪者”导弹对打击目标的破坏机理非常简单,即以5马赫的高速度撞击目标。在这一型导弹中使用的技术可能会在极高速飞机和新的太空交通工具中有更为广泛的使用。X-51导弹是波音公司和普惠发动机公司为空军研究实验室专门设计的,它仅用一个运动机件--燃料泵,来达到5马赫的飞行速度,相当于每小时3600英里。
火箭助推器
X-51导弹重1600磅,在发射前先由一架B-52战略轰炸机或是一架喷气式战斗机携带,飞到45000英尺的高空后释放发射。发射后导弹由一个后置式的陆军战术导弹系统(ATMS)火箭推动到4.5马赫的速度,并升到100000英尺的高度,然后火箭推进器脱落,X-51导弹自己的发动机开始工作。
内置进气口
导弹尖锐的头部能够把高超音速飞行时产生的冲击波收集到导弹腹部一个长方形的通道内。用冲击波压缩空气是X-51导弹的独到之处,通常这一过程都是使用机械部件来完成的,在X-51导弹上没有这样的机械部件存在。
隔离器
隔离器这一零件的作用是调整气流,形成每平方英尺2500磅的压强,为喷射引擎的燃烧室提供一个稳定的压力。减缓气流会增大的导弹飞行时的气动阻力,但是这样会使发动机内部的燃料燃烧得更充分。
喷射发动机燃烧室
空气与雾化的JP-7燃油的混合物被压缩点燃时产生强大的推动力。由于高超音速飞行会产生持续的高达4500度的高温,JP-7燃油推进剂还具有冷却液的功能,能够防止X-51导弹的发动机壁因高温而发生熔化。
气流
X-51导弹在以5马赫的速度飞行时,其前端、发动机、水平尾翼和尾部的外部气流的状况如何?负责X-51导弹项目管理的机构曾就这些流体动力学问题向美国宇航局提出咨询。如图所示X-51导弹后面的气流轮廓线表明了发动机排出废气的状况。
译自:美国空军技术网
作者:诺亚•沙赫曼
编译:知远/柳川
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