【時事軍事】質疑中共能否在幾秒鐘內擊毀F-22

【大紀元2022年01月06日訊】最近有媒體聲稱,中共領先於美國解決了下一代高超音速導彈熱尋的問題,可瞄準隱身戰鬥機、航空母艦和移動車輛。如果這一進展的真實性得到證實,可能會加劇中美俄之間正在進行的軍備競賽

這條消息最早出自《南華早報》援引一份研究報告的報導,乍聽起來很有爆炸性。報導說,有中共軍事專家稱,「如果F-22在近處發射導彈或投下炸彈,地對空高超音速導彈可以在幾秒鐘內追上並摧毀它。」

《南華早報》援引的報告出自上海機電工程研究所主辦的網絡刊物《空天防禦》,該刊物於去年12月22日發表了中國國防科技大學空天科學學院的一篇題為《適用高超聲速飛行環境的超聲速氣膜冷卻光學窗口研究進展》的報告。但是我們看到,這篇報告的摘要所表達的意思是,為了解決高超聲速精確打擊武器研製面臨的關鍵技術難題,需要開展這一領域的研究。

僅憑一篇相關領域的研究報告就斷定在該領域獲得突破性進展,並以此為依據證明中共領先美國數年時間擁有高超音速導彈熱尋的技術,未免有些牽強。

實際上,幾十年前歐美就已經廣泛開展高超音速氣膜冷卻相關領域的研究了。1988年7月,美國航空航天學會,第一屆全國流體動力學大會,就有題為《高超音速薄膜冷卻效果和航空光學效應》的文章,這篇文章開發了一個用於薄膜冷卻效率的相關參數,提出了計算薄膜冷卻流場引起的孔徑誤差和解決圖像模糊航空光學效應的計算方法。中國相關領域的研究與美國和西方同行相比晚了幾十年的時間。

高超音速導彈的速度可以達到每小時21,000英里,並且可以在幾分鐘內從太空攻擊地球上的任何地方。在稠密大氣中的高超音速導彈也能以5馬赫以上的速度飛行,這個速度比任何飛機的速度都要快。因此在不同高度飛行的高超音速導彈,如果同時具備紅外制導功能,將在進攻中有可能占有一定優勢。

但是高超音速導彈,因其本身高速運動時與空氣摩擦會產生熱量,特別是迎風面的溫度會非常高。當導彈內置的紅外探測裝置工作時,由於導彈自身的溫度可能比目標的溫度還要高,以至於目標的熱信號會被背景噪音淹沒。由於沒有任何玻璃材料能承受得住極度的高溫和衝擊波,紅外窗也會碎裂。薄膜冷卻的方法就是在紅外窗前放置一個吹氣裝置,產生一層薄薄的冷空氣膜,以減少玻璃上的熱量,使紅外窗表面溫度降低到紅外探測裝置能夠工作的範圍。

《南華早報》的報導顯示,中國研究人員認為世界各國的科學家在這一領域的進展都不成功,而中國研究人員設法將40個微渦流發生器,也就是微小的擾流葉片放進空氣冷卻裝置中,以產生能夠干擾湍流的氣流,來解決紅外窗散熱問題。雖然這些研究貌似取得了某些試驗進展,但是仍然沒有脫離試驗研究的範圍。

我們注意到,中國有許多高超音速氣膜冷卻相關領域的研究報告,都是在近幾年陸續發表的,這些報告基本上都還處在理論和試驗研究階段。而理論和試驗研究與工程技術發展之間通常還存在著巨大的跨度。很多情況下,工程和技術障礙的突破難度更大,也更具實際意義。因此不能根據幾篇試驗或理論研究報告,就得出突破技術瓶頸並掌握關鍵技術的結論。

導彈的制導方式按感受目標輻射能量的波長可分為雷達、紅外、毫米波、電視和激光等多種制導方式,也可按導引系統分為主動、半主動和被動制導。熱尋的也就是紅外制導是其中的一種,並不是新技術,最早可追溯到第一次世界大戰期間,相對來說發展也比較成熟。

高超音速導彈即使具備紅外制導功能,對紅外制導技術本身也沒有任何進步意義,只是為高超音速導彈添加了一種原本在其它導彈上已經具備的制導方式而已,但是實現起來卻非常困難。

隱身戰鬥機的確不能對熱尋的導彈「免疫」,因為目前戰鬥機的隱身主要是指對雷達探測的隱身,而不是對紅外探測的隱身。戰鬥機很難掩蓋發動機和高速飛行時機身所產生的熱量,一旦被熱尋的導彈鎖定,隱身戰鬥機將像其它飛機一樣面臨同樣的麻煩。但問題是,熱尋的導彈能否有機會鎖定隱身戰鬥機。

紅外制導有一個弱點,就是作用距離短。一旦距離遠了,紅外導引頭就無法接收到目標的紅外訊號,同時也容易受到紅外干擾彈的欺騙。因此熱尋的導彈一般用於空對空近距格鬥,這些導彈基本都是在視距範圍內攻擊目標。一些中、遠程空對空導彈擁有雷達和紅外雙制導功能,其紅外制導功能一般在導彈接近目標以後才會發揮作用。也就是說,紅外制導功能必須在利用其它手段發現並接近目標的前提下才能派上用場。

在超視距作戰中,如果雷達不能發現隱身戰鬥機,那麼紅外制導的高超音速導彈和其它導彈一樣,毫無用武之地。從這個意義上說,配備紅外導引頭的高超音速導彈對於隱身戰鬥機來說,並不構成「遊戲規則改變者」。

中俄在開發陸基和海基的對地、對海高超音速彈道導彈方面各有所長,而美國正在陸、海、空三軍的多個高超音速導彈項目上開展工作,特別是在空射高超音速巡航導彈方面正在取得進展。目前還沒有消息表明美國不會在其高超音速導彈上使用紅外制導技術,而且他們似乎也沒有受到精確制導問題的困擾。

反而中共急於開發高超音速導彈紅外制導能力,似乎表明其現有的高超音速彈道導彈如東風系列導彈很需要不同的手段幫助其提高命中精度。但是紅外導引功能只能在彈道導彈的攻擊末端,非常有限的距離和時間內開始發揮作用,基本上已經沒有機會做出對目標校準的機動動作。所以紅外制導對於所謂「航母殺手」如東風17、東風21、東風26等等這類彈道導彈來說,不一定具有實際意義。

撰文:夏洛山(《大紀元時報》記者,曾經歷過十幾年的軍隊生活,主要從事軍隊的教學和一些技術管理工作)
製作:時事軍事製作組
訂閱《時事軍事-夏洛山》YouTube頻道:https://bit.ly/3EqiiTG

責任編輯:連書華

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