jimmy借我一下
※ 引述《jimmy5680 (还想飞的企鹅)》之铭言：
: 美军的极音速飞弹近期好像颇有进展，相对于解放军有科技优势吗？
: 是说俄军的极音速飞弹被爱国者拦截耶......
我们先对高超音速 这个领域有个初步的概念，
下面会比较好进入内容
所谓的Hypersonic 高超音速（又叫做极音速）
是指速度远高于超音速的状态
一般而言分界的定义在五马赫左右
而高超音速飞行器（武器）
自然就是指能够达到五马赫速度以上的飞行器
OK回到主题
我们通常提到的高超音速武器
指的是那一些用来对地或对舰的飞弹
例如之前连续被击落多枚的匕首飞弹
为什么？
因为有一些区域防空飞弹本身也能够达到五马赫以上的速度
虽然依照广义来说那也算是高超音速武器
不过一般通常都不会把他们归类在一起
目前世界上的高超音速武器主要有三种类别，分别为
1.传统的弹道飞弹(包含潜射空射)
2.以弹道飞弹为基底衍生出来的HGV助推滑翔器
(Hypersonic Glide Vehicle)
3. 使用Scramjet超音速燃烧冲压引擎的高超音速巡弋飞弹
又叫作Hypersonic Cruise Missile，HCM
美军则另外叫他HAWC
(Hypersonic Air-breathing Wapon Concept)
传统的弹道飞弹这个比较好理解，就先不提
前阵子被爱国者飞弹击落多枚的X-47M2匕首飞弹
就是属于这一种类型
https://i.imgur.com/9ZZmRUd.jpg
这是一种空射的弹道飞弹，由伊斯坎德尔飞弹衍生而来
这种空射武器需要由飞机搭载升空
当飞机在高空高速状态下才可以释放飞弹自行加速
(所以实际上匕首号称的10马赫内有包含米格31的2马赫初速度)
扣掉初速度的话性能大约于原本的伊斯坎德尔差不多
至于HGV助推滑翔器这种东西他本身是一种弹头
一般来说会先利用弹道飞弹的火箭助推器先把HGV送到太空
接着在太空和高层大气利用动能和位能进行高超音速机动和滑翔
美中俄都对这种飞行器有研究
中国我们常听到的就是东风17飞弹
https://i.imgur.com/yqGtHGg.jpg
看弹头的外形很清楚的表示这是采用了乘波体外型
所谓的乘波体简单来说就是利用飞行器的外型
来提高飞行器在高超音速的升阻比
当飞行器在飞行的时候 气流因为飞机向前飞行
而在前段产生一个因为压缩而形成的扰动(就是常听到的激波)
这种构形的飞行器在飞行的时候 激波会跟机体平面做贴合
也就是飞行器本身会"骑"在激波上面
依靠激波本身的压力来产生升力
这样飞行器不见得一定要依靠机翼
也能够靠压缩升力和激波升力进行飞行
例如什么
美国的LRHW飞弹
https://i.imgur.com/Is1tNcp.jpg
(Long Range Hypersonic Weapon)
他的弹头采用的是双锥体结构
叫做C-HGB，通用高超音速滑翔体
https://i.imgur.com/inPqMOD.jpg
还有美国前阵子多次试射失败的AGM-183A ARRW飞弹
https://i.imgur.com/V6JiDBG.jpg
俄罗斯也有类似的东西 也就是Vanguard 先锋，Yu-71/74
不过目前没有看到实际的飞行器外型长怎样
姑且就先不提
根据一些宣传，这种飞行器可以利用连续的机动动作
或者是陡峭甚至不规则的路线来回避飞弹防御系统
以基本逻辑来说是没有什么问题
不过HGV这种形式的飞行器 当重返地球的时候
飞行器的表面会跟高层大气开始摩擦升温
当达到一定的温度的时候
就会在机体外部形成一层包围整个机体的电浆
这一层电浆就是所谓的黑障，会严重干扰无线电波通讯
也就是导引系统会受到很强力的干扰，足以影响飞行器的精度
美苏以前的做法是使用比电浆本身的频率还高的无线电波
来强制压过电浆以达成继续通讯
或者是设计飞行器的外形，让某个部位受到电浆的影响可以减缓
即使克服了黑障，由于重返大气会剧烈减速
在这状态下任何一个机动动作都会使飞行器速度更加降低
就会增加被反弹道飞弹拦截的机率
再来是HCM高超音速巡弋飞弹
我们以美国的X-51 Waverider为例
https://i.imgur.com/bo3xzNQ.jpg
这种武器有一个很明显的特征
就是飞弹下部具有一个方形的进气道以及很扁平的飞弹前段
跟滑翔式的高超音速武器不同
HCM是需要吸取空气来让超音速燃烧冲压引擎运作的
Scramjet 超音速燃烧冲压引擎由于无法在低速下运作
所以必须在尾部多一节火箭助推器
当飞弹从飞机上释放后
火箭助推器会先把飞弹加速到一定的速度并抛弃掉助推火箭
这时候超音速燃烧冲压引擎才会开始运作并让飞弹持续加速
直接看影片会比较好理解
https://youtu.be/0aNsbb4_C9A
世界上类似的产品有美国的HAWC (示意图)
https://i.imgur.com/37mP9Oa.jpg
俄罗斯的3M-22锆石
https://i.imgur.com/bJKp9zv.jpg
以及印度跟俄罗斯合作的BrahMos II
https://i.imgur.com/LAC8Ink.jpg
(当然还有其他正在研发中的飞弹，在此只简单提一下比较知名的)
今年1月30日 DARPA和洛克希德马丁公司
一起报告了HAWC的最终飞行测试，与之前的飞行测试一样
HAWC能够在60000英尺(约18000公尺)的高空
以5马赫(时速约6100公里)的速度
飞行超过560公里（350英里）并展示了改进的性能和能力
由于这种进气式武器全程都在大气层内飞行
所以会承受一定的大气阻力
也就无法像弹道飞弹那样动不动达到十几马赫的速度
通常这种形式的武器速度大约落在5马赫左右
(俄罗斯的锆石说他可以到9马赫但我对那数字抱有很大的问号)
根据技术难度来做比较
在上述三种形式中 HCM的技术难度最大
首先是HCM由于不离开大气层
在飞行中需要承受很大的阻力
这会导致飞行器长时间承受很大的应力
且HCM所必须使用的超音速燃烧冲压引擎技术非常的困难
他本身的失败率很高，X-51的失败率甚至达到了50%
相当于要在飓风风力最强的区域内点一根蜡烛还不能让他熄灭
https://youtu.be/EfJp2luk_IY