锆石高超音速导弹露峥嵘,3分钟飞行350公里,美国航母将坐以待毙

据环球网报道,在7月19日,俄罗斯国防部宣布俄海军再次成功试射3M22“锆石”高超音速巡航导弹,俄海军22350型导弹护卫舰“戈尔什科夫海军上将”号向位于巴伦之海的目标发射了一枚“锆石”高超音速反舰导弹。由近一年多来俄军频繁在现役军舰上试射“锆石”导弹的情况看,这种高超音速反舰导弹已经很接近定型,估计很快就能服役。

锆石高超音速导弹露峥嵘,3分钟飞行350公里,美国航母将坐以待毙

在此次试射中,“锆石”导弹飞行了350公里,俄军说导弹的飞行速度达到7马赫,这可能是指导弹在高空巡航时的最大速度,如果算上发射和爬升段的加速时间,估计“锆石”导弹的平均飞行速度可能为6马赫左右,这意味着导弹发射以后只用3分钟时间就能命中目标。而美国AGM-84鱼叉和中国鹰击-83这样的亚音速导弹,飞行速度只有0.8马赫左右,飞行350公里需要20分钟。

俄军这次公布的视频很不寻常,以前几次发布的“锆石”导弹试射视频,都很模糊,看不清弹道细节,导弹就直接入云了。而这次试射则不同,大家发现“锆石”的初级弹道与P-800“宝石”或布拉莫斯很相似,都是先弹射,然后启动侧推小火箭调整弹体飞行姿态,再用小火箭抛掉头部的整流罩,然后启动助推发动机,猛然加速,当速度达到冲压发动机工作要求时,最后启动超燃冲压发动机。因此发射程序十分复杂,以至于有很多专家担心这种导弹的发射可靠性。

锆石高超音速导弹露峥嵘,3分钟飞行350公里,美国航母将坐以待毙

从冷战时期以来,苏联就研发出了一系列高速反舰导弹,现在他们更是把速度提到了一个新的极限。“锆石”是俄罗斯研制的新一代高超音速巡航导弹,是一种采用超燃冲压发动机的舰载高超声速巡航导弹,射程在400至1000千米之间,能够以6马赫至8马赫的速度飞行,该导弹可打击地面目标和海上目标,预计2023年投入使用。

一般认为,现有的舰载防御系统,几乎无法拦截5马赫以上的反舰导弹,所以各国都在研制速度超过5马赫的下一代超音速反舰导弹。锆石导弹配备有通用的舰载指挥系统,将通过俄军现役的3C14U1型垂直发射器发射。“锆石”导弹的重量和大小特点使其可以从与3M14“口径”巡航导弹和P-800“宝石”超音速反舰导弹相同的垂直发射装置发射。在必要的情况下,每艘22350型护卫舰可以携带多达24枚“锆石”导弹。

锆石高超音速导弹露峥嵘,3分钟飞行350公里,美国航母将坐以待毙

一直以来俄罗斯方面都没有正式公布过“锆石”导弹的外形。有分析认为,俄罗斯的锆石导弹,其实是在俄罗斯P-800“宝石”和印度“布拉莫斯”超声速反舰导弹的基础上研制的。实际上就是印度曾经公开展示过的布拉姆斯II型导弹。这与印度布拉莫斯导弹来源于俄罗斯宝石超音速导弹的技术路线很相似。

“锆石”导弹的最大特点是采用了超燃冲压发动机。我们知道,目前现役的俄罗斯P-800“宝石”,中国的鹰击-12,印度的布拉莫斯等超音速导弹,都采用冲压发动机,不过这些冲压发动机的燃烧室气流速度都是亚音速的,超声速气流需要减速后才能进入燃烧室,所以速度受到限制,工作速度一般在2马赫到4马赫之间。因此导弹只能以4马赫以下的速度飞行。如果要将导弹的速度提升至5马赫以上,那么就必须使用超然冲压发动机,实现燃料在高超音速内流中的稳定燃烧。

锆石高超音速导弹露峥嵘,3分钟飞行350公里,美国航母将坐以待毙

在高超声速武器飞行时,空气在飞行器体内流过的滞留时间很短,一般只有毫秒。要想在这么短的时间内,将其压缩增压,与燃料均匀稳定,进行低损失、高效率的混合燃烧,十分困难。因而,这就要对发动机的尺寸形状大小、燃料种类、喷注器、燃烧机等多方面的设计,提出了严苛要求。此外,还得通过大量理论和试验研究,获取相关资料数据,为后续的发展改进做准备。俄罗斯的“锆石”高超声速导弹,已经成功进行多次试验,由此可见,俄罗斯已经解决了超燃冲压发动机领域的一系列关键技术。

锆石高超音速导弹露峥嵘,3分钟飞行350公里,美国航母将坐以待毙

吸气式高超声速武器,依靠超燃冲压发动机(RAMJET)在空气中飞行。因为它可以使用空气中的氧气作为氧化剂,只需要携带适量的燃料就行,因此不论是体积还是重量,相较于火箭助推式的导弹都小很多。但同样的,吸气式高超声速武器也有弊端,那就是超燃冲压发动机通常无法在亚音速的状态下工作,因此吸气式高超声速武器需要使用小型火箭发动机将其推送至大超音速,然后超燃冲压发动机才能启动工作,继续加速。

锆石高超音速导弹露峥嵘,3分钟飞行350公里,美国航母将坐以待毙

我国目前也在研制使用超然冲压发动机的吸气式高超音速飞行器,在2020年6月,由中国科学院力学所的范学军所领衔的科研团队,宣布了一个好消息,那就是在超燃冲压发动机地面试验中,该发动机持续运行了600秒,也就是10分钟。尽管这只是一次试验,但却比美空军HAMC项目前身的X-51A高超声速飞行器的时长足足多了390秒。因而,在超然冲压发动机领域,中国已经与俄罗斯比肩,将美国拉开了一段距离。

锆石高超音速导弹露峥嵘,3分钟飞行350公里,美国航母将坐以待毙

“锆石”导弹具备6~8马赫以上的突防能力,目前世界上现役的反导系统根本无法拦截。中国海军曾做过实验,现役的730型舰炮的最大射速4200发/分钟,只能拦截1马赫以下的高亚音速导弹。如果想拦截速度1.5马赫的反舰导弹,舰炮射速需要提高到5500发/分钟,拦截2马赫导弹的射速需要达到6700发/分钟,拦截3马赫导弹的射速为8000发,拦截速度4马赫以上的反舰导弹,舰炮射速就应该突破10000发。于是中国研制了11管30毫米的万发舰炮,用于拦截未来的高超音速反舰导弹。要想拦截5马赫以上的来袭导弹,需要研制新概念反导武器才行。

对此,美国《国家利益》网站表示,尽管人们认为“锆石”导弹装有常规弹头,但这并不重要,即便是这种导弹用混凝土装填弹头,也同样可以利用其强大的冲击力,将美军航母砸出一个巨大的坑来。

采用动能弹头的高超音速导弹,以前各国也有过很多的设计。高超音速导弹所具备的高速突防能力,一旦发射,根本无法拦截,再加上先进核潜艇在水下优异的隐蔽性。这两种先进装备的强强结合,完全能够给俄军带来一加一大于二的作战能力,同时更是其美国超级航母舰队的噩梦。

锆石高超音速导弹露峥嵘,3分钟飞行350公里,美国航母将坐以待毙

目前来看,没有任何一种防空系统可以拦截如此高速的反舰导弹。俄军认为在如此高速度的加持下,锆石可以摧毁一切防空系统的防御。可以断言,俄军反舰导弹未来的发展路线就是依靠高速突防,也就是天下武功无坚不破,唯快不破的典型。