【校场】美国高超声速武器试射失败的原因竟是996

美国空军发表声明称,美国空军在当地时间45日进行的AGM-183A ARRW高超声速导弹的空射试验失败。在原计划中,位于加利福尼亚州的爱德华兹空军基地的第419飞行测试中队的一架B-52H将进行试射,但试射中突发故障,“试验导弹无法完成其发射程序,而是安全地保留在返回爱德华兹空军基地的飞机上。”轰炸机因此不得不带弹返回了爱德华兹空军基地。

 

这次事故让本就一路延期的ARRW项目不得不继续延期。在这次试验前,ARRW已经进行了7次携带试飞,原计划是在2020年的12月进行本次试验,也就是ARRW的第8次飞行,又被称为BTF-1first booster test flight:首次增强飞行试验)。但由于疫情带来的磨洋工,试验人员放了美军的鸽子,于是计划又不断延期。

到今年226日,作为2021年虚拟航空航天研讨会的一部分,美国空军司令部武器计划执行官希思·柯林斯(Heath Collins)宣布,BTF-1将于当周(也就是2.26-3.5日)完成。毫无疑问,这项承诺又咕了,因为在31日,ARRW的试验导弹才交付给了加利福尼亚州爱德华兹空军基地。在装载到B-52H Stratofortress之后,立即开始了飞行前地面测试和检查,以期获得按计划进行飞行的合格证。于是希思·柯林斯将军又在35日信心十足的表示:“ BTF-1测试飞行器已经完成,目前正在通过地面测试,以验证其是否可以飞行……试验将在接下来的30天内进行。”这也被外界视为对BTF-1试验项目进度的“最后期限”。有消息透露,不断延期不仅仅是疫情的影响,还有着一些技术上的问题。

在美国空军高层制定了最后期限后,到了三月底,穆古岬试验场(Point Mugu Sea Test Range)发出了公告与禁令,编号为T-AGOS-14的美国陆军“值得”号导弹测量船与NASAWB-57F测量机(其美国民用注册代码为N927NA)都抵达到了相关区域,就等发射了。但很可能是由于此前的技术问题一直没得到解决,试验最终还是拖到了最后一天,也就是45日才进行。然后由于未能发射出去,该试验不得不在尴尬的气氛中结束,试验船和NASA的飞机都白跑了一趟。

这次试验的失败原因虽然未知,但鉴于其表现为“未能发射”,因此不排除是导弹自检问题或者是点火抛离机构出现故障,更接近低级错误。这种低级错误与其不断延期和近似于卡最后期限时间点的试验,都在说明该项目一直在压榨工期。毕竟该项目从立项之初就在不断的赶工99620188月正式下合同进行开发,在20196月就进行了第一次携带试验。用美国人的说法该项目使用各种手段,比传统项目的进度快了5。考虑到现计划在20229月实现导弹的早期作战能力(EOC),这种996状态在ARRW项目上可能会一直持续下去,也不排除更多的BUG出现,毕竟赶工就是赶BUG

 

再回过头来看ARRW项目本身,AGM-183A空中发射快速反应武器(ARRW)是洛克希德·马丁公司为美国空军(USAF)设计的一种远程高超声速导弹。ARRW导弹的软件开发策略于20185月发布,网络安全策略于20193月获得最终批准。在20188月,美国空军向洛克希德·马丁公司授予了价值超过4.8亿美元的合同,用于设计ARRW,这是继高超声速常规打击武器(HCSW)之后的第二个高超声速武器方案。

美国空军于20196月进行了ARRW导弹的首次携带式飞行试验,而第二次携带式飞行试验在20208月完成。洛克希德·马丁公司也在201912月获得了9.888亿美元的合同,用于ARRW关键设计审查,测试和生产准备。美国空军又在2021财年为ARRW计划的开发申请了3.82亿美元的资金,到2022年以后的开发将需要5.81亿美元。根据该计划,总共将开发33ARRW导弹用于概念演示,而目前则计划采购8枚用于试验。

 

该导弹的上马原因很简单:别人家有,那我也得整一个。不过好在此前美国在高超声速项目上的不同技术路线都有着一定的技术积累,因此研制过程中需要“科研攻关”的地方并不多。例如根据洛克希德·马丁的公开文件,该导弹的弹头是基于国防高级研究计划局(DARPA)的楔形战术助推滑翔(TBG)概念,TBG项目本身又是基于助推滑翔系统(Hypersonic Technology Vehicle 2也就是著名的HTV-2)。

虽然此前的这些计划因为难度过高而失败,但是美军自有小心思,难的做不了,还做不了一个简单的吗?20马赫太难,降速;临近空间太难,降高度;射程太远,那就砍射程。只要目标预期足够低,项目进展就会很顺利。于是目前的ARRW是一个每小时5,0006,000英里的平均速度飞行(6.5马赫到8马赫),射程在1000公里(一说能到1600公里)的战区级武器。

美国人选择ARRW这种看上去技术不怎么特别领先的玩意作为空军高超声速武器也是有一定的现实原因。由于高超声速武器无论是滑翔体,还是自带动力的超压,都有着一个问题,太大了。这种问题在传统的超声速反舰导弹上就能看出,虽然高超武器走的是空气稀薄的高空,一定程度上缓解了其对燃料的需求,但仍然需要一节强而有力的助推火箭将其打上足够高的高空并加速到5马赫以上。

对空射武器来说,大并不代表好,因为轰炸机的弹舱是有尺寸限制的,特别是隐身轰炸机。此前美国空军还有一个高超声速项目HCSWHypersonic Conventional Strike Weapon高超声速常规打击武器),但该方案过大,长度达到11米,直径接近80厘米,无法塞入B-1bB-2的弹舱。因此可能是出于方便轰炸机携带的考虑,最终美国空军选择将经费集中到ARRW计划上。

虽然选择小一号的ARRW带来了射程降低等问题,不过这可以依靠隐身轰炸机或者超声速轰炸机的灵活突防来缓解,毕竟1500公里的射程在空射武器中也算优秀。但是不够大的导弹也有着更多的问题,那就是弹头载荷过低。而且这种弹头载荷过低比传统的超声速导弹更加的夸张,这是由于这款导弹弹头的圆弧仅仅是整流罩,真正的弹头是一个扁平的滑翔体,意味着弹头中相当大的空间会被浪费掉。

弹头过小也带来了另一个问题,那就是传感器基本没有空间进行布置。高超声速滑翔体的扁平外形,客观上很难布置大口径雷达。从美国的HCSW项目上的方案来看,美国对高超声速武器的制导方案也仅仅是简单的GPS与惯性制导的复合控制。所以美国的ARRW导弹,很可能仍然使用惯性制导+GPS的复合制导技术,这也就意味着该弹很难实现反舰。不过这也不是什么大问题,因为滑翔体弹头本身就极难用于反舰作战,根据相关研究即使加装了同样性能的雷达,由于飞的太快,雷达扫描时的盲区远超于传统亚音速反舰导弹。而飞行中的气动加热,也会使得雷达散热困难,对天线罩的烧蚀也会使得视线误差增大。

因此,ARRW项目虽然能提供快速响应能力,但其能否满足空军的反舰需求还是值得怀疑的。其替代的对象更多的是美军原本设想的“常规弹道导弹”,也就是通过高超声速武器与轰炸机的结合,做到在战区内的10分钟内“滴滴打人”。但其弹头重量严重限制了其装药能力,因此该弹即使在2022年形成初步作战能力,其主要目标也仅仅限于时效性的高价值点目标,其使用方式更类似于“战斧”之类的巡航导弹。不过对付加固点目标的情况下,如此小的战斗部就意味着美空军将有效杀伤完全寄托在超高音速本身的巨大动能,而这无疑是对制导系统提出了更高的要求。

这也为其他后续国家提了个醒,在发展空射高超声速武器之前,是否真的能接受造价高昂,同时还需要超高精度的星载GPS和洲际弹道导弹级的惯性制导系统,但仅仅只能对固定目标发射“钢珠”的现状呢?高超声速突防固然噱头十足,但突防后还能不能实现战术需求对空射高超声速武器来说,却是一个必须要取舍的问题。

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