
美军全球快速打击系统组成及其发展动向.docx
10页美军全球快速打击系统组成及其发展动向 引言 近年来,美国为了支撑战略力量由旧"三位一体";向新"三位一体";的战略结构调整,确保美国军事优势地位,国防部制定了全球快速打击(PGS)计划,目的是形成战略威慑条件下的1h打击全球任何地方的实战能力目前,美国的全球快速打击系统处于世界领先水平全球快速打击系统的快速发展及作战应用将对未来战争产生重要影响 1、全球快速打击系统组成 全球快速打击系统随着全球快速打击计划的实施而不断完善,是美国提高战略实战威慑能力,确保绝对战略优势的重要手段;是增强应急快速反应能力,应对全面武力威胁的重要举措;是提升跨区战略投送能力,实现全球控制战略目标的重要途径 2011年2月,美国国会迫于美俄签署的《战略进攻型武器消减条约》的限制,取消了2008年常规全球快速打击计划中携带常规弹头并沿常规弹道导弹轨迹飞行的洲际弹道导弹和潜射弹道导弹方案,将2008年常规全球快速打击计划中包括助推-滑翔式导弹(BGM)、潜射全球打击导弹(SLGSM)、常规三叉戟改装(CTM)和高超声速巡航导弹(HCV)组成的全球快速打击系统,调整为主要包括陆基打击系统、空基打击系统、天基支持及打击系统组成的陆空天三位一体的全球快速打击系统,其结构图如图1所示。
具体情况如下 1.1信息支持系统 美国信息支持系统包括战术星-2、战术星-3、战术星-4三颗作战及时响应型太空系列试验卫星和ORS-1首颗作战响应空间工作卫星其中,战术星-3已经交付空军航天司令部运行使用,ORS-1进行了实战部署这些天基作战响应空间信息支持系统将为全球快速打击系统提供及时高效的信息支撑 1.2陆基打击系统 陆基打击系统主要包括前沿部署全球打击导弹(FBGS)、常规打击导弹(CSM)、低成本快速发射小型运载火箭(SLV)等 1.2.1前沿部署全球打击导弹 前沿部署全球打击导弹载荷质量达453kg,使用两级火箭发动机进行动力推进,目标攻击精度在5m以内,可在诸如关岛、迪戈加西亚或阿拉斯加等基地进行部署,接到命令后可在25min内对目标进行攻击 1.2.2常规打击导弹 常规打击导弹,也称常规弹道导弹(CBM),是美国空军全球快速打击计划方案之一CSM主要包括两种型号:初始型号的常规导弹(CSM-1)和二代型号的常规打击导弹(CSM-2)常规打击导弹主要通过改装和平卫士和民兵-3洲际弹道导弹,进行非核弹头处理,搭载常规弹头获得与其它类型导弹相比,这样的改装可以携带更多的有效载荷,攻击更多的目标。
作战时,使用现有导弹或火箭进行推进,将再入飞行器提高到一定速度,然后再入大气层进行目标攻击CSM-1和CSM-2预计20172022年形成作战能力 1.2.3低成本快速发射小型运载火箭 SLV具有成本低、机动发射和快速反应等特点,用来执行全球精确打击和快速发射进入空间等任务作战时,SLV组合通用航空飞行器形成一个新的作战系统,通过SLV将通用航空飞行器发射到再入点,然后通用航空飞行器再入大气层对地面目标进行精确攻击SLV与通用型航空飞行器组合作战系统于2015年前后初步形成作战能力 1.3空基打击系统 空基打击系统主要包括新型无人机系统、远程战略轰炸机和机载高超声速巡航导弹等 1.3.1新型无人机RQ-4B RQ-4B无人机系统具有长航时、远航程、环境适应性好、零伤亡等优点,可用来执行侦察、监视、目标打击等作战任务与RQ-4A相比,新型全球鹰RQ-4B无人战略侦察机可以携带更多更重的载荷,飞行更长的时间以及具有更高的自主可控制性目前,RQ-4B正在进行测试评估验证各种系统性能,预计在2016年形成初始作战能力 1.3.2远程战略轰炸机B-3 远程战略轰炸机是远程精确打击的重要利器。
B-3远程战略轰炸机是在B-52与B-2等已有战略轰炸机技术设计和作战经验基础上,采用新的高速涡轮喷气发动机技术和新型复合材料机身技术设计的一种全新超声速巡航轰炸机新型的远程战略轰炸机具有超声速和长航程的显著特点,巡航速度可达Ma=4,飞行航程可超过11000km,能够满足1h全球快速到达的要求目前,美国空军正在攻关高速轰炸机的关键技术,估计在2021年形成初始作战能力 1.3.3机载高超声速巡航导弹 机载高超声速巡航导弹是美国最新的高超声速巡航导弹发展计划,X-51A是机载HCM的典型代表(见图2)X-51A由火箭助推器和高超声速巡航飞行器两级组成作战过程为:由轰炸机或战斗机将X-51A携带到14km的高度释放,火箭发动机工作,助推到Ma=4.5,火箭助推器分离;高超声速飞行器动力系统工作,加速到Ma=5,开始巡航飞行进而打击目标2009年、2010年以及2011年分别进行了X-51A携载飞行试验和X-51A飞行试验 2009年12月9日,X-51A成功完成了首次携载飞行试验,验证了X-51A与载机B-52轰炸机的兼容性2010年5月26日试飞了X-51A超燃冲压发动机验证机,由于遥感测试数据丢失,在飞行了210s左右,试验结束。
2011年6月13日,美空军进行的第二次X-51A验证机试验因为发动机进气道未启动而导致试验失败虽然X-51A的两次飞行试验没有完全成功,但试验也取得相关技术成果如试验充分证明了碳氢燃料双模态超燃冲压发动机推进技术的可行性,同时在高超声速飞行器的设计、模型验证、试验方法的确定等方面也迈出了重要一步 1.4天基打击系统 天基打击系统主要包括上帝之棒(RodsfromGod)、助推-滑翔式高超声速飞行器、空间操作飞行器和空间机动飞行器等 1.4.1上帝之棒 上帝之棒是全球快速打击系统的中远期目标之一上帝之棒平时部署在卫星平台上(每个卫星平台可携带100枚上帝之棒),作战时,所有的上帝之棒同时与载体卫星平台分离,再入大气层后以其强大的速度对地面目标进行攻击上帝之棒主要对深埋地下或坚固的目标采取高速直接撞击的方式摧毁目标该计划始于20世纪80年代,目前研究未见报道 1.4.2助推-滑翔式高超声速飞行器 目前,美国助推-滑翔式高超声速飞行器包括猎鹰高超声速飞行器和先进高超声速武器(AHW)两种 1)猎鹰高超声速飞行器 猎鹰高超声速飞行器主要包括通用航空飞行器(CAV,后改成HTV-1)、增强型通用航空飞行器(ECAV,后改成HTV-2)、轨道型CAV以及高超声速巡航飞行器(HCV,后改称HTV-3)。
通用航空飞行器看似一种高超声速再入机动滑翔飞行器,实质上是一种通用弹药布撒平台CAV可以由弹道导弹、运载火箭、HCV、空间操作飞行器等工具进行发射CAV包括三种型号:CAV、ECAV和轨道型CAV它们都可以作为其它武器平台的备用载荷,但轨道型CAV由于在设计和技术上考虑了离轨动力、电磁环境等因素,其还可以单独组网部署于轨道之上,由空间机动飞行器或其它卫星平台携带部署于轨道上作战时,接到命令,离轨再入大气层对目标进行攻击目前,通用航空飞行器已经完成了系统定义、初步设计评审、关键设计评审以及风洞试验等前期过程,并且于2010年4月22日、2011年8月11日进行了其技术验证机HTV-2两次飞行试验,但结果均未完全取得成功图3为HTV-2高超声速飞行器飞行效果图 高超声速巡航飞行器是一种采用涡轮基组合循环发动机(TBCC)推进的无人高超声速巡航飞行器,具有从常规军用跑道起飞和可重复使用等特点,飞行高度35~75km,飞行速度可达Ma=10 作战时,可携载CAV、小型巡航导弹等武器系统对全球任意目标进行精确打击,执行完任务返回基地回收目前,该项目已经终止 2)先进高超声速武器AHW计划是美国陆军提出的一种低升阻比的全球快速打击系统方案。
AHW由高超声速滑翔体(HGB)载荷和战略目标系统运载器组成AHW由三级助推器助推到预定高度,HGB与助推器分离,进而对目标进行攻击,末段攻击速度可达Ma=4 2011年11月17日进行的首飞试验中,AHW成功在35min内完成了从夏威夷考爱岛到马绍尔群岛的跨贾林环礁的6000km飞行,且精度小于10m 这是第一次采用助推-滑翔技术方案飞行器飞行成功的试验,这次试验也验证了助推-滑翔导弹技术的可行性相比HTV-2和X-51A的不完全成功,这坚定了美国全球快速打击系统前进的信念,加快了全球快速打击系统研制的步伐 1.4.3空间操作飞行器 空间操作飞行器(SOV)是一种亚轨道军用可重复使用飞行器,其可在空间和大气层内执行多项任务,但其主要功能还是发射和运载作用,SOV可携载的有效载荷包括CAV、SMV、OTV以及MIS其中,CAV是通用航空飞行器,已在上文作了介绍;SMV是空间机动飞行器,将在下文介绍;OTV是指将有效载荷转移到更高轨道的轨道转移飞行器;MIS是指将有效载荷转移到中、高轨道的模块化入轨级作战时,先由SOV飞行到一定高度后,释放所携有效载荷对目标进行攻击目前,美国正在积极开展SOV方案和推进系统选型工作,估计2025年达到预计设计功能。
1.4.4空间机动飞行器 空间机动飞行器(SMV)是一种小型无人轨道飞行器,具有可重复使用、可长期滞留轨道以及轨道机动作战等特点平时,SMV携带CAV长期滞留轨道,作战时,接到命令,释放CAV离轨再入大气层对地面目标进行精确打击目前,美国已经完成空间机动飞行器验证机X-40A的挂飞和自动进场试验2010年4月22日,对X-37B轨道测试飞行器发射试飞并取得了成功SMV将作为全球快速打击系统的远期计划,预计2025年实现目标 2、全球快速打击系统发展动向 前面分析了全球快速打击系统的组成及发展现状,下面从组织机构、政策资金和技术推进三个方面分析该系统的发展动向 2.1组织实施越来越完备 2002年,美国战略司令部把航天司令部合并进来并赋予全球打击和空间作战等四项作战使命,这使全球快速常规打击能力与战略核力量并列成为美国的双重威慑力量20032009年,美国空军成立了相应的全球快速打击系统指挥控制机构2003年1月,美国总统布什要求战略司令部负责全球打击规划和计划的制定,并负责全球快速打击的指挥和控制,这标志着全球快速打击系统从作战概念向作战能力开始转化2005年,美军战略司令部建立了太空和全球打击联合功能司令部,并在2006年将其重组为全球打击和一体化联合功能司令部,职能包括负责全球打击能力的指挥和控制,以及将全球打击融入战区作战行动。
2009年9月,美国空军全球打击司令部成立,职能为负责管理战略轰炸机和洲际弹道导弹,加强对核弹头的监管和跟踪 2.2政策支持,资金到位 19972008年,美国对全球快速打击的发展一直走在世界的前列,从起初的作战概念,到任务需求、作战计划、装备研发,以及如今一部分装备已经具备初始作战能力,这些都离不开美国国防部、空军、国家研究委员会等部门的相关政策的大力支持美国全球快速打击的相关政策发展情况见下表 20042011财年,美国国防部对全球快速打击系统的国防预算成逐年增加的趋势,其中对HTV等高超声速项目和再入系统投入资金相对较多,这在一定程度上反映了美国对高超。












