“火箭军的杀手锏”,中国东风-17弹道导弹性能究竟如何?
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2019年10月,东风-17在没有提前泄露消息的情况下突然现身,并凭借科幻的外形和强悍的性能成为举国焦点。然而,在这两年之间,外界对东风-17性能的描述,主要是以“其他国家导弹防御系统难以拦截”为标签,最多会再提一句“钱学森弹道”或者“打水漂”。对于东风-17具体性能,以及为何很难被导弹防御系统拦截,提及得很少。如今,鉴于东风-17现身已经超过两年时间,技术敏感度相对下降,因此外界也可以大体窥见,这一款被称为自国产反舰弹道导弹之后,又一款划时代的火箭军装备,是如何让某些国家夜不能寐的。
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▲东风-17出场就震动全球
在对东风-17分析性能之前,首先要了解究竟什么是“钱学森弹道”。一般来说,普通弹道导弹的飞行姿态大体类似,过程也比较规则,先是由火箭推入外太空,再经历漫长的中段飞行抵达目标附近,最后再以高速重返大气层直至命中目标。在整个飞行过程中,弹道导弹的中段飞行时间很长,一般会占到80%甚至更久。而“钱学森弹道”则与普通弹道导弹的飞行轨迹截然不同,在进入外太空之后,只进行短暂的中段飞行,时间仅占整个飞行过程的10%到20%左右,就迅速重返大气层(临界速度估计在10马赫左右),其在大气层内巡航阶段的时间,占整个飞行过程的70%到80%,而在这个巡航阶段的飞行轨迹,就是东风-17最为知名的“打水漂”。
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▲“钱学森弹道”与“打水漂”简单示意图
所谓“打水漂”,是指由于大气层内的空气密度上下不一,而东风-17前部又搭载了乘波体弹头,使得在大气层内的巡航阶段,东风-17可以利用速度和气动效能的不对称性,在垂直飞行面上下跳跃,通过上冲降速,俯冲增速的方式,充分利用大气层内气体密度变化的压力,实现垂直跳跃高度逐步缩小,以近似打水漂的飞行方式,最终抵达目标附近。就目前的技术水平来说,由于大气层内的电磁、红外信号变化很快,控制东风-17的飞行姿态非常艰难,国内在东风-17上投入的资源绝对是海量的。而之所以将东风-17的飞行搞得如此复杂,就是为了让对手的导弹防御系统难以拦截。
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▲乘波体弹头很关键
就目前来说,某些国家在先进导弹防御领域已经取得了不小的建树,进行的多次反导拦截试验成功率也很高。但需要说明的是,这些试验主要针对的是弹道导弹的中段飞行阶段拦截。在这一时期,弹道导弹的飞行速度虽然很快,但姿态比较稳定,有利于反导系统提前预测弹道导弹轨迹,可以相对简单地引导拦截导弹进行拦截。事实上,由于最终拦截时,两者的相对速度非常快,超过2000米每秒是司空见惯,因此,拦截导弹的飞行姿态必须控制得非常精确,往往是以毫秒为单位,速度既不能快,也不能慢。这也是各国进行反导系统试验时,导弹往往会在低空“打圈”的根本原因,因为这实际上是在导弹发射早期,对导弹的速度进行调节,并消耗掉多余的燃料,确保以毫秒级别的控制精度拦截来袭导弹。而东风-17“打水漂”的意义就在于,这一套已经逐渐成熟的反导拦截系统,对东风-17实际上是无效的。
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▲美国“萨德”发射的尾迹,可以明显看见“打圈”
上述反导系统的拦截方式,是属于拦截导弹和弹道导弹两条直线交集的拦截方式,本质上属于二维作战方式。然而,东风-17在巡航阶段,是以“打水漂”的方式前进,目前各国反导系统基本上不可能准确预测其飞行轨迹,想要拦截,那么拦截导弹必须具备非常强悍的末端机动能力,才能在理论上飞抵东风-17附近后,自动寻找目标进行拦截。然而,在东风-17强悍的机动性能之下,这就意味着反导拦截作战的方式,从此前二维平面中的直线交集,升级成了四处机动的三维立体,难度何止增加10倍。此外,拦截导弹末端机动时需要消耗大量燃料,与目前拦截导弹升空时,直接将燃料提前消耗的作战理念是完全不同的。换句话说,东风-17凭借“打水漂”的作战方式,彻底颠覆了现有反导系统的设计理念,属于根源上的超越,这才是东风-17可以底气十足的说,让全球反导系统基本失效,让对手夜不能寐的根本原因。
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▲单一的速度并没有绝对意义
当然,世界上没有真正完美的武器。东风-17虽然突防能力举世无匹,但也仍然存在一个较为明显的不足,那就是射程。弹道导弹之所以有着较长的中段飞行时间,就是为了保证能够射程达到几千甚至上万公里。东风-17既然中段飞行时间极短,射程自然也就会受到相应局限。就目前东风-17的体型及飞行轨迹分析,其射程很难超过2000公里,虽然能够基本满足目前火箭军的需求,但日后势必需要射程的进一步发展。
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▲洲际导弹中段时间长所以飞得远
如同当年美国空军推出开创性的F-22隐身战斗机之后,各国发现原有的空中防御体系无法有效应对F-22,因此选择发展自己的国产隐身战斗机,试图形成以攻对攻的模式,以遏制美国F-22的威胁一样。如今国产东风-17现身之后,世界上其他国家在目前导弹防御系统无法有效应对的情况,也开始在相应领域发力,试图设计、制造出与东风-17类似的武器,以达到互相平衡的目的。
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▲F-22现身之初也是震动全球
就目前来看,英国、法国等欧洲国家在这一领域的技术积累很低,设计、制造水平距离实用化非常远,因此,短期内没有将相应武器投入使用的可能。而俄罗斯虽然近年来发展出了匕首、锆石等高超音速武器,但从其飞行轨迹和作战特征来看,仍然没有脱离苏联时代高超音速导弹的设计理念,与国产东风-17的“打水漂”作战模式有着质的差距。
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▲挂载“匕首”超音速导弹的米格-31战斗机
唯有美国在航空领域积累深厚,目前已上马多个高超音速项目,设计水平和目标高度也都不错,唯一的问题在于,美国之前并没有相应的实用装备,目前在高超音速武器领域接连失败,进展非常不顺利。理论上来说,在2025年之前不太可能具备大规模装备相应武器的能力,因此,东方-17在这段时间仍然会独领风骚。而国内在这段难得的技术领先期,如何对东方-17进行改进,继续保持对其他国家的技术领先,那就是另外一个话题了。