中国正在研发一种高超音速武器,其射程是现有中国空对空导弹的三倍。其原理是:一种冲压发动机,可以将已经致命的导弹变成具有更大射程、机动性和速度的武器。
在5月31日的一份报告中,《科技日报》宣布中国航天科技集团公司(CASC)第四研究院已成功试射了两次旨在为导弹提供动力的冲压发动机。前解放军火箭军专家宋忠平告诉《环球时报》,该发动机是高超音速的,这意味着速度至少为5马赫,即每小时3835英里。
第四研究院自2000年以来一直在研究固体冲压发动机。这种类型的冲压发动机更适合用于飞机,因为它们可以按需发射,而无需像某些液体冲压发动机那样在发射前加满燃料箱。发动机的速度和燃烧速率通过操纵冲压发动机的进气口来控制。
宋表示,冲压发动机可以将中国远程空对空导弹的射程增加两倍以上。例如,PL-12的射程可以从62英里增加到近200英里。如果这样,这将是未来任何冲突中的一个关键因素,因为CASC的冲压发动机将比大多数远程空对空导弹的火箭发动机(如AIM-120 AMRAAN和PL-12,最高速度约为4马赫)更快、射程更远。
为了增加射程,冲压发动机比同等尺寸的火箭发动机可以携带更多的推进剂,因为它们利用大气中的氧气燃烧燃料,而不是携带车载氧化剂。更大的射程和速度也意味着更大的“无法逃脱”区域,即目标以2马赫的速度机动时无法逃脱导弹的最大射程。
冲压发动机远程空对空导弹将对现有甚至计划中的美国空对空导弹构成巨大的优势。例如,最先进的美国远程空对空导弹——AMRAAM AIM-120D——拥有主动雷达导引头、双向数据链、4马赫的最高速度以及超过100英里的射程。
DARPA的“三威胁终结者”(T3)冲压发动机导弹的大小与AMRAAM相当,目标将是敌方飞机和雷达系统。尽管在2015年之前波音公司进行了四次试飞,但T3导弹似乎并未导致实际的开发项目(因此美国空军上将赫伯特·卡莱尔在2017年1月呼吁国会为AMRAAM的替代品提供资金)。然而,美国空军确实打算在2030年代推出“小型能力导弹”,其尺寸是AMRAAM的一半,但射程仍为100英里。
对于外国战斗机来说,尤其危险的是,CASC的更大尺寸的冲压发动机远程空对空导弹(配备高效发动机,尺寸与直径203毫米、长13英尺的PL-12相似)的射程将超过世界上唯一其他冲压发动机远程空对空导弹——直径175毫米、长12英尺的MBDA流星。
这种新型导弹将为中国的J-20和J-31等战斗机(它们都能在其中央武器舱内携带6枚远程空对空导弹)提供远程但非常紧凑的空对空导弹。
如果由预警机和空中指挥控制飞机的远程雷达引导,冲压发动机远程空对空导弹甚至可以执行长程火箭动力PL-XX所能做的一些事情,即攻击敌方的预警机和空中指挥控制(AEW&C)以及加油机。 (尽管远程空对空导弹无法与PL-XX近太空飞行剖面以避免拦截和探测相媲美)。
当与现代中国远程空对空导弹上的AESA雷达导引头结合时,冲压发动机远程空对空导弹——如PL-12D、PL-21或PL-15的变种——即使对隐形战斗机和轰炸机也将构成远程威胁。
然而,CASC的冲压发动机要发挥其全部潜力,一个关键因素是来自其他战斗机以及日益壮大的中国预警机和空中指挥控制飞机、电子情报资产、高空无人机和地面雷达网络的传感器融合和数据共享——所有这些中国都在积极开发中。
CASC的新型冲压发动机不仅在空对空领域具有重要意义。正如美国的麻雀和AMRAAM导弹被重新利用一样,它还可以用于生产一系列紧凑、空中发射的超音速反舰导弹,或者高机动性、中程的地对空导弹,这些导弹可以四联装放入055型仁海级驱逐舰等军舰的垂直发射系统中。