根據(jù)美國(guó)《科學(xué)雜志》1月8日?qǐng)?bào)道，在國(guó)家榮譽(yù)的驅(qū)使下，俄羅斯、中國(guó)和美國(guó)競(jìng)爭(zhēng)開(kāi)發(fā)高超音速武器，而在未來(lái)，國(guó)際社會(huì)需要防止高超音速武器技術(shù)擴(kuò)散。
▲美國(guó)未來(lái)的攔截器攔截高超音速武器的想象圖
在中國(guó)西北部，高空的楔形無(wú)人飛行器與火箭分離。星空2號(hào)乘波體高超音速巡航導(dǎo)彈（HCM）以最高6馬赫的速度滑行，即音速的6倍，由其自身的沖擊波承托，在平流層中起伏飛行。這是武器的開(kāi)發(fā)者中國(guó)航空航天動(dòng)力學(xué)研究院對(duì)2018年8月測(cè)試的描述。中國(guó)沒(méi)有發(fā)布任何錄像。HCM的速度和可操作性使這種新武器能夠“突破當(dāng)前的任何反導(dǎo)防御系統(tǒng)?！?/p>
幾十年來(lái)，美國(guó)軍方及其對(duì)手一直垂涎的以高超音速飛行的導(dǎo)彈，通常定義為超過(guò)5馬赫的速度。洲際彈道導(dǎo)彈（ICBM）在從太空重新進(jìn)入大氣層時(shí)達(dá)到了該定義的速度，但是由于它們沿著可預(yù)測(cè)的彈道前進(jìn)，像子彈一樣，因此缺少突然性。相比之下，諸如中國(guó)的乘波體之類的高超音速武器則是通過(guò)空氣動(dòng)力學(xué)來(lái)操縱的，從而使它們能夠躲避防御，并讓對(duì)手難以猜測(cè)它的目標(biāo)。
自冷戰(zhàn)開(kāi)始以來(lái)，五角大樓就開(kāi)始開(kāi)發(fā)可機(jī)動(dòng)的高超音速武器，直到在推進(jìn)力，控制力和耐熱性等技術(shù)上遇到令人生畏的障礙時(shí)才停止，因此美國(guó)并沒(méi)有完成研制。
▲中國(guó)在去年的國(guó)慶閱兵式上展示了東風(fēng)17高超音速滑翔彈，引起了廣泛的關(guān)注
現(xiàn)在，美國(guó)國(guó)防部正在領(lǐng)導(dǎo)一項(xiàng)新的計(jì)劃，每年將超過(guò)10億美元投入高超音速研究。來(lái)自中國(guó)和俄羅斯的競(jìng)爭(zhēng)是一個(gè)主要?jiǎng)訖C(jī)。盡管炒作和保密性掩蓋了真實(shí)的形勢(shì)，但這三個(gè)國(guó)家似乎在克服關(guān)鍵技術(shù)障礙（例如保護(hù)高超音速飛行器免受劇烈的摩擦加熱破壞）方面取得了實(shí)質(zhì)性進(jìn)展。俄羅斯最近發(fā)布了一種名為“匕首”的武器，據(jù)說(shuō)可以使用自己的動(dòng)力達(dá)到10馬赫，而另一種武器通過(guò)火箭將其提速到驚人的27馬赫。中國(guó)在最近的一次閱兵中展示了它的火箭推動(dòng)的高超音速滑翔彈，東風(fēng)17。與此同時(shí)，美國(guó)也在測(cè)試幾種高超音速武器?？屏_拉多大學(xué)博爾德分校的航空工程師伊恩·博伊德說(shuō)：“這是登月競(jìng)賽式的的競(jìng)爭(zhēng)。”“由民族自豪感驅(qū)動(dòng)?！?/p>
就目前而言，高超聲速的機(jī)動(dòng)性使這些武器幾乎不可能被擊落，“勢(shì)不可擋”——正如去年夏天《紐約時(shí)報(bào)》的標(biāo)題所言。但是，“今天不可阻擋并不意味著明天不可阻擋”，美國(guó)導(dǎo)彈防御局（MDA）的材料工程師費(fèi)特說(shuō)。她是美國(guó)為打擊高超音速武器而采取對(duì)策的先鋒。費(fèi)特說(shuō)：“可以開(kāi)發(fā)出一些技術(shù)使得防御更為有效?！?“但是要實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)，我們還有更多工作要做?！?/p>
▲在2018年的一次測(cè)試中，俄羅斯的“先鋒”號(hào)是用火箭發(fā)射的。觀眾包括俄羅斯總統(tǒng)普京（Vladimir Putin），他宣布超音速武器現(xiàn)已投入使用
當(dāng)航天飛機(jī)從軌道返回，以25馬赫的速度進(jìn)入大氣層時(shí)，其鈍的前緣會(huì)被加熱到1400°C，碳-碳復(fù)合材料的蒙皮幫助它承受住這種高溫。而較新的高超音速飛行器往往具有更鋒利的邊緣（部分是為了提高可操縱性），可能會(huì)超過(guò)2000°C。紊流會(huì)使情況變得更糟。在高超聲速下，飛行器周?chē)倪吔鐚訒?huì)變厚，光滑的層流會(huì)突然分解為渦流和漩渦，從而導(dǎo)致飛行器表面的溫度升高。
高空速也給HCM上的發(fā)動(dòng)機(jī)帶來(lái)挑戰(zhàn)，與HGV不同，HCM擁有自己發(fā)動(dòng)機(jī)。HCM使用超燃沖壓發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)行加速。以高音速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，空氣分子在發(fā)動(dòng)機(jī)管道中流過(guò)只花費(fèi)幾毫秒的時(shí)間，因此燃料和空氣無(wú)法充分混合。而且，當(dāng)飛行器傾斜和偏航時(shí)，流入發(fā)動(dòng)機(jī)的氣流會(huì)改變，這可能導(dǎo)致燃燒和推力不均。為了更好地燃燒而進(jìn)行的調(diào)整又會(huì)對(duì)飛行器如何利用沖擊波產(chǎn)生影響。
《科學(xué)雜志》的文章說(shuō)，正是這些技術(shù)障礙讓開(kāi)發(fā)高超音速武器極為困難。
俄羅斯的自豪感與中國(guó)的進(jìn)步一起在美國(guó)敲響了警鐘。美國(guó)國(guó)會(huì)今年將在軍事高超音速研究中投入超過(guò)10億美元，并成立了一個(gè)新的大學(xué)財(cái)團(tuán)來(lái)進(jìn)行基礎(chǔ)研究。日益增加的軍事利益促使五角大樓考慮對(duì)一些基本的超音速研究進(jìn)行保密。
劉易斯說(shuō)，在俄羅斯，保密的面紗也在落下，這產(chǎn)生了很多有關(guān)高超音速技術(shù)的故事。那里的安全官員最近指控兩名科學(xué)家叛國(guó)罪，他們與歐洲合作者分享了發(fā)現(xiàn)，當(dāng)時(shí)那些數(shù)據(jù)已獲準(zhǔn)發(fā)布，但在5年后的現(xiàn)在被宣布為秘密。
▲廈門(mén)大學(xué)的“嘉庚一號(hào)”火箭頭部載荷是一款新型高超音速飛行器“天行一號(hào)”
相比之下，中國(guó)一直對(duì)研究開(kāi)放。劉易斯說(shuō)：“中國(guó)人試圖在這一領(lǐng)域樹(shù)立聲望?！敝袊?guó)對(duì)研究設(shè)施進(jìn)行了大量投資，包括復(fù)雜的風(fēng)洞和利用爆炸波研究高超音速流的激波管。在中國(guó)廈門(mén)舉行的2017年高超音速會(huì)議上，中國(guó)科學(xué)家發(fā)表了250多篇論文，約為美國(guó)研究人員發(fā)表論文的10倍。
其他國(guó)家則在追隨著中美俄三國(guó)或者與他們合作。澳大利亞正在與美國(guó)合作開(kāi)發(fā)8馬赫的HGV，印度正在與俄羅斯合作開(kāi)發(fā)7馬赫的HCM。美國(guó)國(guó)會(huì)研究服務(wù)局在2019年7月的一份報(bào)告中指出，法國(guó)計(jì)劃在2022年部署HCM，日本計(jì)劃在2026年部署HGV。
國(guó)防科學(xué)家正在尋找阻止高超聲速攻擊的方法，外交官和防擴(kuò)散專家也在討論如何限制甚至禁止擴(kuò)散這種破壞性技術(shù)。美國(guó)的智囊機(jī)構(gòu)，美國(guó)科學(xué)家聯(lián)合會(huì)的國(guó)防態(tài)勢(shì)項(xiàng)目高級(jí)研究員安基·潘達(dá)（Ankit Panda）表示：“高超音速武器是需要軍備控制的最典型的例子?！?聯(lián)合國(guó)裁軍事務(wù)廳在去年發(fā)表了一份報(bào)告，探討了對(duì)其進(jìn)行軍備控制。
但是，如今軍備控制條約不再流行。隨著中國(guó)，俄羅斯和美國(guó)相繼進(jìn)行了高調(diào)的測(cè)試，高超音速軍備競(jìng)賽似乎可能會(huì)加速。
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