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美国为何在高超音速导弹研发上陷入困境?

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@小白创作中心

美国为何在高超音速导弹研发上陷入困境?

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1.
https://k.sina.cn/article_2250146175_861e817f020019i7y.html?from=news

近年来,胡塞武装宣布使用高超音速导弹“哈蒂姆-2”袭击以色列船只的事件引发了广泛关注。值得注意的是,胡塞武装拥有高超音速武器这一事实,而美国在这一领域却尚未取得突破。中俄已经掌握了高超音速武器技术,那么美国为何在这一领域进展缓慢?


AGM-183A高超音速导弹

最近,美国试射了AGM-183A高超音速导弹,结果仅“收集了相关数据”,显然并未成功。AGM-183A是一款空射型高超音速导弹,这已经是该类型武器的基础版本。相比之下,俄罗斯的“匕首”高超音速导弹已经投入实战使用,且这只是俄罗斯最低版本的高超音速武器。

高超音速武器还包括陆基和海基版本,速度各不相同。胡塞武装对以色列船只的打击显然使用了陆基版本,从动力学角度来看,陆基版本性能优于空射版本。这也是美国感到困扰的原因之一:经过多年研究,眼看着俄罗斯的盟友已掌握高超音速导弹技术,而美国自身却未能突破。

高超音速导弹是航空史上的重大突破,它让美国航母战斗群的威慑力大打折扣。最近,胡塞武装宣称攻击了美国的艾森豪威尔号航母,虽然这一信息的真实性有待考证,但至少在技术层面是可行的。

要理解高超音速武器的重要性,需要回顾导弹技术的发展历程。二战末期,德国开发的V2火箭对盟军后方造成了一定破坏,但德国的生产能力无法支撑大规模生产。战后,这些技术被美苏两国获得,逐渐发展成今天的导弹技术。


V2火箭

早期的导弹主要分为弹道导弹和巡航导弹两类。弹道导弹通过动力发射至外太空,后半段依靠惯性打击目标,但轨迹固定易被拦截。巡航导弹全程由动力制导,不易被发现和拦截,但速度较慢,容易被短距离反应拦截。

美国的“宙斯盾防空系统”具备对这两种导弹的拦截能力,这削弱了中俄的核威慑能力。因此,中俄研发出了新一代高超音速导弹,这种导弹速度快、射程远、全程机动,综合了巡航导弹和弹道导弹的优点,摒弃了两者的缺点。美国航母舰队几乎无法拦截这种武器。


胡塞武装的高超音速武器

美国在高超音速武器研发上的困境,与工业能力密切相关。高超音速武器的研发需要大量风洞试验,而美国的风洞设施大多建于冷战时期,无法满足高超音速条件。美国仅有两座风洞——“LENS-2”和“the nine”能达到一定标准,但性能仍不及中国的JF-22风洞。


艾森豪威尔号

中国的JF-22风洞可达到30马赫,而“the nine”为14马赫,“LENS-2”只有7马赫。在持续性方面,中国的JF-12能达到100ms,而美国的风洞只能达到30ms。


我国的JF-12风洞

高级风洞的建设需要庞大的电力供应。例如,中国的JF-22风洞全功率运行时需要相当于一个未满负荷的三峡水电站的供电能力。这对于美国当前的基础设施来说几乎是不可能完成的任务。

因此,美国在高超音速武器研发上面临两条路:要么全力新建风洞和电网设施,要么通过大量试射来积累数据。显然,美国选择了后者,因为前者难度过大。然而,试射导弹不仅前期计算复杂,制造也同样复杂,美国想要突破这一技术瓶颈仍需时日。

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