你能阻止高超音速导弹吗?
头条新闻说可以。爱国者系统在2023年5月4日晚上在基辅击落了一枚匕首导弹。箭-3发射阵地在2024年4月和10月击落了伊朗的弹道导弹。2025年6月,以色列的两座萨德发射阵地在12天的战争中消耗了近四分之一的美国国家库存。这些交战的头条词都与高超音速有关。但是,这个头条是错的。没有任何可机动的助推滑行高超音速飞行器在对抗防御目标时被发射过。过去三年,媒体报道的每一个“高超音速拦截”都是不同类型的武器:空射气动弹道导弹、一种具有机动再入体的准弹道短程导弹,或者在一个案例中,媒体称之为高超音速的中程弹道导弹的多弹头分导飞行器。符合严格定义的唯一俄罗斯武器——先锋自2019年以来一直在奥伦堡的导弹发射井中静置未动。中国的DF-17从未使用过。美国的暗鹰尚未被指令发射。因此,当我们问“你能阻止高超音速导弹吗”时,我们部分在问“如果任何人发射一枚会发生什么?”到2026年6月,这个问题的诚实答案是:我们不知道,因为我们用来对付它的击杀链未曾在真实的交战中针对真实目标进行过测试,而为了执行这个任务而设计的专用拦截器至少在未来三年内不会存在。接下来的这篇文章将讨论为什么这比媒体所理解的要难得多。还有一个潜藏在底下的第二个问题:即使在滑翔体出现之前,防御者应对他知道如何拦截的武器时,拦截器也已经开始短缺。”高超音速”的实际含义“高超音速”是一个营销词,在媒体中发挥了很多作用,而在工程中发挥的作用很小。官方定义是超过五倍音速。根据这个定义,每个ICBM弹头在再入时都是高超音速的。1944年的V-2火箭是高超音速的。一颗流星是高超音速的。航天飞机是高超音速的。然而,马赫5的阈值并非任意,而是教科书气动学对于大多数工程师而言失效的界限。在此速率之上,空气变得过热,氮和氧分子开始分解,热容量比率γ不再是常数,而曾经是流体问题的现象变成了气动热化学问题。在此速率以下,您正在进行高中物理实验;在此速率以上,您就像在运行一个附带导弹的小型粒子加速器。马赫数M 8.0 1公里的地面,实时目标速度与步行速度(3公里/小时)·速度·穿越1公里的时间·伦敦→柏林(930公里)·所有这些与导弹防御有关的原因是,少数现代武器同时具备以往武器无法做到的三种能力:它们可以在数千公里的距离内维持高超音速,而不仅仅是在短短的末端弧线中;它们在飞行中具备机动能力,这是以前的快速武器所无法做到的。它们都在足够低的高度(20至60公里)上飞行,以在传统的陆基防御的地平线以下隐藏。到2026年为止,公开文献中只有三种武器类别符合这三个标准:俄罗斯的先锋,中国的DF-17 / DF-ZF,以及美国的暗鹰。大多数媒体所称的高超音速武器至少在这三个测试中有一个不符合标准。匕首是空射伊斯坎德尔导弹的米格-31发射平台。俄罗斯声称其速度达到马赫10。乌克兰的一位爱国者操作员测得其速度为马赫3.6,并将其击落。1 Oreshnik是一种中程弹道导弹,采用六枚弹头的多弹头分导飞行器。它以非常陡的角度和非常快的速度下降,沿着抛物线弹道飞行。它并不滑翔。锆石是一种超燃冲压发动机,爬升至约28公里,以马赫8至9的速度巡航,然后俯冲。它也不滑翔。伊朗的Fattah-1是一种具有机动能力的中程弹道导弹。它们都不是这篇文章所指的“高超音速”。展示观察到的数据(独立测量)系统国家类型速度范围机动HGV?首先,你必须看到它,地面雷达是视距型的。地球是圆的,任何在地平线以下的目标都是不可见的。地平线有多远?想象一下一个地面雷达,仰望天空。视线切线与地面相接,然后延伸到太空。任何在这条线以上的目标都是可见的,任何在这条线以下的目标则被曲线遮挡。超视距雷达是例外而不是规则,我在此不再讨论。当目标在高度$h$时,从雷达到地平线的距离由简单几何计算得出:d ≈ √(2 Re h)平方根部分是关键。将高度翻倍仅会使地平线距离增加约1.4倍。1000公里高的弹头可从3570公里外被检测到,以马赫20的闭合速度,大约有十分钟的预警时间。30公里高度上的滑翔体只能从618公里外看到,以马赫8的闭合速度,大约260秒。这就是20至60公里的高度范围成为战略高度的主要原因。
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