亓樂義：撒手鐧破功－看高超音速武器誰與爭鋒
文/rfa亓樂義
俄羅斯形容近年研製的高超音速武器無堅不摧，是制衡美國反飛彈系統的大殺器。這個說法日前已經破功。
烏克蘭武裝部隊空軍司令奧列楚克（Mykola Oleshchuk）指出，5月4日晚間在基輔周邊地區上空，烏軍使用愛國者防空飛彈擊落1枚無可匹敵的匕首（Kinzhal）飛彈，這是歷史性事件。該飛彈由米格-31戰機從俄羅斯本土發射。《烏克蘭國家通訊社》5月6日證實這項消息。俄方至今沒有回應。
撒手鐧神話破滅
匕首號稱是高超音速飛彈，飛行速度10馬赫（10倍音速）能機動變軌，可根據任務需要搭載核子與常規彈頭，射程2,000公里，精度優於10米。俄羅斯總統普京（Vladimir Putin）2018年在國情咨文中公開表示，空射型匕首高超音速飛彈2017年12月起在南部軍區進行戰鬥值班任務。在普京彙報現場，大螢幕演示匕首飛彈發射打擊過程，引起全場觀眾熱烈掌聲。
俄軍類比推演結果顯示，1枚匕首飛彈可突破由20枚以上北約標準型和愛國者型防空飛彈所組成的密集攔截火力網，作為反制美國反飛彈系統量身定制的撒手鐧武器。俄羅斯空天軍司令蘇洛維金（Sergey Surovikin）信心十足地說，匕首飛彈能有效突破西方國家當前及未來防空與反飛彈系統。
去年2月俄羅斯入侵烏克蘭。半年後俄羅斯國防部長紹伊古（Sergei Shoigu）對外宣稱，作戰期間3度使用匕首高超音速飛彈，成功擊中高價值目標，性能無可匹敵。今年4月烏克蘭獲得首批愛國者飛彈系統，防空能力增強，出乎預料打破俄羅斯高超音速武器無法攔截的神話。
美方在第一時間沒有回應。直到5月9日國防部發言人萊德（Patrick Ryder）在新聞發佈會上證實，烏克蘭使用愛國者飛彈防禦系統擊落1枚俄羅斯匕首飛彈。他說愛國者系統是美國和國際社會向烏克蘭提供範圍更廣的防空能力的一部分。今後繼續加緊提供陸基防空能力和彈藥，幫助烏克蘭控制其主權天空，保護烏克蘭人免受俄羅斯巡航飛彈和伊朗無人機的攻擊。
請注意，萊德證實匕首飛彈被擊落，但沒有強調它是高超音速飛彈，而是說烏克蘭擊落1枚俄羅斯飛彈。 這是否暗示美國並未把匕首視為真正意義上的高超音速武器，而是一種空射型彈道飛彈，不是什麼新武器。
制導型空射彈道飛彈
包括霍林斯（Alex Hollings）在內的美國國防技術專家指出，匕首飛彈是俄羅斯短程彈道飛彈伊斯坎德爾的改良版，從地面發射改由米格-31多用途戰機搭載從空中發射，裝配專為空對地作戰設計的新制導系統，屬於制導型空射彈道飛彈，不是全新技術；可能達到高超音速，但不是高超音速武器。
霍林斯認為，俄羅斯利用公眾對高超音速名詞的誤解，通過改良原有武器系統，作為先進尖端技術推動軍售，以此獲得資金發展下一代武器裝備。為吸引外國買家，俄羅斯必須表現出有能力開發與美國和中國同等，甚至更強的武器，以較小成本營造21世紀軍事強國形象。匕首飛彈是其中代表之作。
但不能否認，與陸基型和海基型發射的彈道飛彈相比，空射型彈道飛彈的優勢顯而易見。首先是發射費用低、性價比高，空射型可省去陸射和海射所使用的彈道飛彈發射裝置，而且不需構建預設陣地或陣位，不用一級發動機可減少發射燃料。
其次是機動性高，生存能力強。飛機搭載彈道飛彈的機動速度遠比陸基型與海基型快得多，活動範圍也大得多。在本國領空或防區外飛行很難被敵方偵察、定位和攻擊。這次匕首飛彈由米格-31戰機從俄羅斯本土發射，沒有前出也不需要前出攻擊，確保安全。由於機動性高，進而壓縮敵方預警時間，突防能力強。
基於這些特點，空射型彈道飛彈確實不一般，但畢竟不是高超音速武器。
什麼是高超音速武器？
大氣層內5馬赫飛行
高超音速武器一詞經常被誤用。嚴格來說，它是指在地球大氣層內、以高於5馬赫飛行速度的飛彈（5馬赫每秒速度約1.7 公里、每小時約6,120公里）。它飛行的大部分時間都在地球大氣層內（而不在外太空、大氣層外），要禁得住極端高溫考驗，並且利用空氣動力學的設計特點機動操縱。
反觀彈道飛彈大部分飛行時間都在大氣層外，沒有與空氣長時間相互作用的影響，在重返大氣層時因空氣阻力也會面臨極端高溫，但時間很短。高超音速飛彈的不同之處，在於它們必須在大部分飛行過程中應對大氣層內熱效應的考驗。因此，它和彈道飛彈有本質上的區別。
高超音速飛彈的另一個決定性特徵，是它們依賴空氣動力學的控制面（如飛彈機翼或尾翼）進行滑行和機動，以不規則軌跡飛行，又是高超音速，敵方很難發現攔截。彈道飛彈則以相對固定的拋物線軌跡飛行，也是高超音速，但它被攔截的概率比高超音速武器高。
至今符合上述定義的高超音速武器有兩種：高超音速助推式滑翔飛彈（HGV）和高超音速巡航飛彈（HCM）。目前正式服役的有俄羅斯陸基型先鋒（Avangard）飛彈和中國陸基型東風-17飛彈屬於前者；後者服役的是俄羅斯鋯石（Tsirkon）海基型高超音速反艦巡航飛彈，俄方宣稱采超燃衝壓發動機為動力，飛行速度達9馬赫。
截至目前，美國沒有任何一款高超音速武器服役。但美國早於1970年代開始研發高超音速助推式滑翔飛彈，飛行測試多次未達預定目標。超燃衝壓發動機的研究始於1950年代，歷經多次飛行試驗成果有限。2013年美國空軍運用X-51無人高超音速試驗機，測試超燃衝壓發動機並以5.1馬赫速度成功飛行210秒，距理想目標相差甚遠。
多重技術難點有待克服
美國國會預算辦公室（CBO）今年1月應參議院軍事委員會要求，完成一份《美國高超音速武器和替代品》的研究分析報告。內容指出，發展高超音速武器有許多技術難點有待克服，包括設計過硬的隔熱裝置，使飛彈的結構材料能在大氣層內飛行期間承受超過2,000°攝氏度的高溫，而不會變形或熔化，同時確保彈頭能夠發射和接收通信和定位信號。
當飛行速度超過5馬赫，飛彈周圍氣流從平穩到湍流的轉變，會破壞其穩定性並導致突然的局部溫度升高。飛彈轉彎時，除增加飛彈的熱負荷，也會明顯降低飛彈飛行速度而縮小射程。這些因素往往限制高超音速飛彈的機動能力。
發展高超音速巡航飛彈需要過硬的超燃衝壓技術和發動機組件。其難度被比喻在颶風中如何保持火柴能夠點燃而不滅。2022年之前，美國只成功運行幾分鐘的超燃衝壓發動機，幾次成功演示說明克服一些設計難點，但仍然存在工程障礙。它必須滿足飛彈尺寸、射程和速度要求，需要克服極端高溫和空氣動力學的挑戰。
俄羅斯和中國已經服役的高超音速飛彈是否符合美國的研製標準，不得而知。但可以肯定，美國至今沒有現役高超音速飛彈，不代表技術落後，而是考慮的面向較多，盡可能縮短飛彈從有到精的磨合時間。俄中兩國的發展思路是先求有、再求精，磨合時間可能較長，性能要求可能不比美國高。
美國國會預算辦公室的研究分析報告指出，美國發展高超音速武器主要考慮4個面向。首先，必須克服技術挑戰才能部署高超音速飛彈，包括承受極端高溫，需要進行大量飛行測試才能定案。
總體技術美國領先
第二、高超音速武器主要用於應對飛彈防禦嚴密且對時間極為敏感的威脅。所謂時間敏感，需要在15至30分鐘內對目標發動打擊。基於成本考慮，如果時間不敏感，可使用便宜的巡航飛彈攻擊。如果時間緊迫，對方又缺乏有效的反飛彈系統，則可使用成本較低具有機動彈頭的彈道飛彈。許多工並不需要快速打擊的高超音速武器。
第三、在衝突中，高超音速飛彈可能不比帶有機動彈頭的彈道飛彈更具生存能力，除非對方擁有高效遠端飛彈防禦系統。迄今為止，美國的潛在對手還沒有部署此類高效防禦體系。
第四、與具有機動彈頭並相同射程的彈道飛彈相比，高超音速飛彈的採購和部署成本可能高出三分之一。美國目前沒有部署高超音速飛彈，但相關的技術正在良好發展。美國陸軍、海軍和空軍分別開發各自的高超音速武器，也有合作研究開發專案，預計分別從2025年至2028 年部署到位。
中國飛彈技術專家楊承軍曾說，美國的高超音速技術總體上是世界最先進的，只是還沒有用於飛彈戰鬥部這個領域。美國一旦投入，很快就可以居於世界領先地位，所以不可盲目夜郎自大。可謂一針見血。
