美国秘密试验高科技武器平台,专门对付高超音速,中俄准备好了吗

特友自然 2024-06-24 20:53:13

美国国防部高超音速防御系统的执行机构(MDA),正在努力提升自己的高超音速武器的能力,一方面多路并进,发展5倍音速以上的高超音速导弹,一方面正在提升探测手段(研制高超音速武器探测平台),希望以此来追上中美在高超音速方面的领先。

尽管美国是目前世界上科技最发达的国家,但是美国目前的高超音速武器开发并不是很顺利,由于陆军和空军的要求不停在变动,而且一些关键的技术比如热防护、通信等技术还没有突破,多次试验都以失败告终,飞行器最终没有达到5倍音速,美国的陆军已经将高超音速飞行器的装备时间延迟到了2025年。

位于美国华盛顿的美国导弹防御局透露,他们正在准备实施用于跟踪高超音速导弹的传感器(布置于地面、空载平台甚至太空)进行测试,并且规划在2035年左右实现能够针对滑翔式高超音速武器的反击拦截。滑翔式的高超音速导弹的厉害之处在于,它再入大气层后,由于大气的作用等,其弹道参数变得更加不可琢磨,突防时速度又在5倍音速以上;

这时飞行器的速度非常快,中国和俄罗斯的高超音速都可以达到9倍音速甚至以上的速度,这导致留给对面的防御时间很短,很难做到有效的拦截。如果配合当量比较大的爆炸部,甚至配合核弹,那威力将更加可怕。虽然,目前的探测技术可以一定程度上侦测到,但就是反击的时间很短。

美国国防部高超音速防御的执行机构认为,高超音速有一个进入太空的阶段,因此可以从太空侦测高超音速目标,这时高超音速距离己方还远,而信号的传输速度是光速,因此可以为自己拦截高超音速目标预留比较充足的时间。这要优于地面和舰载雷达,它们通常只能在导弹俯冲、已经接近自己的时候,才能看到,这时已经晚了。

因此想要提升高超音速探测目标,就需要在太空布置足够多的传感器,结合地面布置的网路系统,相对就更加容易能侦测到高超音速飞行器目标,还可以更好地判断其飞行的轨迹,以此来提升拦截的可能性。

如何监视高超音速目标,美国提出了自己的解决方案

美国国防部高超音速防御计划在今年的情人节,也就是2 月 14 日,向太空发射了两枚搭载了高超音速和弹道跟踪的中视场卫星,同时还发射了宽视场的红外观测卫星,它们可以一定程度上追踪高超音速目标。

中视场卫星利用其较高的分辨率和快速反应能力,可以提供高精度的目标位置、速度和轨迹信息,可以对高超音速飞行器进行精准监测和追踪,可以实时捕捉并跟踪这些高速目标。

宽视场红外观测卫星可以覆盖更广泛的区域,并在更大范围内探测高超音速目标的红外特征,进而有效识别和追踪热源,特别是在高超音速目标高速飞行产生的热量上表现尤为突出。还可以可以进行全天候、全天时的监测,弥补了光学观测在恶劣天气和夜间的不足,提供持续、可靠的监测数据。

中视场卫星和宽视场红外观测卫星可以形成一个综合的探测网络,协同工作,提供多层次、多角度的监测数据,通过多种传感器数据的融合和智能化处理,可以进一步提高目标识别和轨迹预测的准确性,为决策系统提供更精准的信息支持。

团队准备进行首次高超音速试验台校准飞行,发射一个高超音速试验台目标,并让两个传感器进行跟踪,以检查它们的运行情况和它们如何关闭火控回路。今年晚些时候将进行第二次试验台发射,继续进行高超音速目标追踪和火控系统测试。同时与太空发展局(Space Development Agency, SDA)同步开展工作,在未来的扩散式战斗机空间架构中采用类似HBTSS(Hypersonic and Ballistic Tracking Space Sensor,高超音速和弹道跟踪空间传感器)的传感器。

美国科技发达,但是出现了什么问题,导致美国高超音速研制不顺利

美国在高超音速技术研发方面虽然科技实力雄厚,但依然面临一系列挑战和问题,导致进展不顺利。高超音速飞行器在极高速度下会产生巨大的热量,温度可能达到几千度,美国在高温材料和热防护系统方面仍有技术瓶颈;同时气动布局方面,美国也还没有彻底解决,需要先进的计算流体力学(CFD)模型和风洞测试技术来优化设计。

高超音速飞行需要使用如冲压发动机和超燃冲压发动机(scramjet)等先进推进技术,目前美国在超燃冲压发动机方面研发不是很顺利,陆军甚至希望用更成熟的冲压发动机来替代超燃冲压发动机,虽然会牺牲一定的性能,但是美国冲压发动机技术更成熟,退而求其次也可以用。

而高温会导致飞行器周围出现一个极高温度和等离子体鞘层(plasma sheath)效应,会导致通信中断和控制困难,使得电磁波难以穿透,会吸收或反射电磁波,导致通信信号衰减或中断,严重影响了通信系统的性能,无法进行实时数据传输和控制指令的发送。这也是美国在高超音速技术发展中面临的一大难题。以下是对这一问题的详细解析以及中俄如何应对这些挑战的策略。

中国和俄罗斯却利用自己的方式解决了这些问题,实现了高超音速飞行器的设计、制造和列装:我们通过自主研发和国际合作,积极发展新型高温材料和热防护系统,依托强大的计算能力和先进的风洞设施,进行大量的数值模拟和实验验证,优化高超音速飞行器的设计,同时在冲压发动机和超燃冲压发动机领域进行大量的理论研究和实验测试;在飞控算法和抗干扰技术上也进行了深入研究,专门设计了高精度惯性导航系统和耐高温电子设备。

继承了苏联时期在高温材料方面的积累,他们也拥有世界领先的风洞测试能力,凭借长期积累的发动机技术基础,积极推进高超音速发动机的研发和测试,尤其在超燃冲压发动机方面有独特的技术积累;利用多传感器融合技术提升导航精度和可靠性,依托已有的测试设施和经验,持续进行高超音速飞行器的试验和优化。

美国提升高超音速的探测能力,中俄能准备好吗

在这一方面,中俄其实是占据着主动的地位,其他方面的拦截系统原理都一样,中美俄都有自己的防御系统,但是区别就是中俄有了高超音速飞行器设计和制造的能力,且性能相当出色,而美国目前这方面反倒处于被动,虽然高超音速的设想是由美国人先开始的,但是实现却更早在中俄。

对于美国的提升高超音速探测能力的计划,中俄需要做的就是继续提升高超音速技术,开发更先进、更高速度、更高机动性的高超音速飞行器,确保在技术上保持优势,甚至专门开发高超音速飞行器的隐身技术,降低其被探测的概率,增强突防能力。还可以利用电子战技术,对美国的太空传感器网络和拦截系统进行干扰和欺骗,降低其探测和拦截的有效性。

而传感器在追踪单个目标的时候,数据和计算量不是很大,可以通过同时发射多个高超音速目标,实施饱和攻击,使美国的防御系统难以应对所有威胁,提高突防成功率。这种想法,在弹道导弹中也是一样的,饱和打击即便是美国的防御系统,也难以做到百分百的防住,而这类武器的威力大,只要有一颗击中就可能造成严重的后果。

还有一个办法就是,发展和部署反卫星武器,针对美国的太空传感器进行打击,削弱其探测能力。这方面我们是没什么问题的,早在2007年我们就试验了打卫星的能力,从陆地上发射导弹击毁了一颗失联的气象卫星。近年来,由于防备美国反卫星武器的需求,我们也研制和发射了一些可以机动变轨,甚至拥有卫星抓取能力的大号卫星试验平台,验证了在轨反卫星的能力。

近年来,由于防备美国反卫星武器的需求,我们也研制和发射了一些可以机动变轨,甚至拥有卫星抓取能力的大号卫星试验平台,验证了在轨反卫星的能力。它们可以用来对付在轨的卫星,同时为了更好地防备紧急时刻的卫星侦测能力,我们也在发展卫星的快速补充能力,利用陆基甚至舰载的发射平台,快速地部署低轨道卫星。

可以利用地面或者舰载的发射设施,通过快速响应的火箭发射,将小型卫星迅速部署到低轨道,此类发射平台通常具有高机动性和快速部署能力,在卫星被敌方摧毁或失效时,能够迅速补充失去的卫星网络,确保持续的情报、通信和导航服务;。在海上发射可以避开敌方的陆基攻击,提高发射任务的生存能力;同时,能够在全球范围内快速部署卫星,提高卫星网络的恢复速度。

目前,我们在这方面算是有一定的主动,当然也不能轻视美国的研发能力,美国毕竟是一个技术发达的国家,各方面的人才比较多。

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