20马赫 20马赫等于多少米每秒

今年以来，“高超音速飞行器”在咱们的公众号里成了高频词，上半年有美国三军的ARRW、LRHW和CPS三个高超音速打击器项目实施密集试验；年尾有俄军的3M22“锆石”和УР-100Н洲际导弹及“先锋”高超音速打击器即将或已实战部署；更不用说在十一国庆七十周年大阅兵上密集露面的DF-17、DF-100两种超音速/高超音速战术导弹了。

东风17高超音速导弹

自然，在言必谈“高超音速”的当下，大家对何谓“高超音速”、到底具备哪些技战术性能才能算作“高超音速打击器”弄得不太清楚。大伊万在前段时间写DF-100巡航导弹的时候，就有人在底下留言说这个DF-100是“高超音速飞行器”。此外，也有人认为DF-31AG、DF-41这种洲际弹道导弹末端弹头载具也算“高超音速飞行器”。如此种种，概念十分混乱，速度“超级快”就叫“高超音速飞行器”吗？因此今天咱们有必要专门开坑、略作说明。

东风41洲际弹道导弹

2个常见误解

有不少读者老爷提到“高超音速飞行器”的时候，能够想起来的只有一个“飞行速度大于5马赫的飞行器是‘高超音速飞行器’”的指标。其实，这一概念定义从本质上来讲就不太严谨，用来面向公众进行科普是足够的，但是对广大军迷来讲跟着这个定义走就被带沟里去了。

俄罗斯“锆石”导弹

很简单：对从第二次世界大战就开始实战应用、并在冷战时期得到巨大发展的各型号战略与战术弹道导弹而言，突破这个“5马赫”的指标并不困难，甚至连二战时期的纳粹德国V-2导弹都能做到。而再以目前各主要军事强国装备的洲际弹道导弹而言，第一级关机速度普遍都大于七公里每秒，滑行段速度与弹头再入速度更是普遍大于20马赫甚至25马赫。要按照这个“5马赫”的硬杠，所有的洲际弹道导弹都算“高超音速飞行器”了。因此，这种定义问题不小。

纳粹德国V-2导弹

还有些读者老爷，对高超音速飞行器的研究前沿比较了解，对诸如美国的X-51“驭波者”、美军“先进高超声速武器”项目相对熟悉，对我火箭军部队“打水漂”这么一个梗更是熟谙，提到“高超”一言不合就要提一句“乘波体”、“钱学森弹道”。这种说法不能算错，但是只涵盖了高超音速飞行器的一个方面。

美国X51“驭波者”

同样很简单，咱们就以今年同时露面的三款高超音速打击器来讲吧音速是多少米每秒，美空军的ARRW（AGM-183A）、俄罗斯空天军的“匕首”、再加上朝鲜人民军战略炮兵部队的“火星-11”导弹，这三款打击器都是典型的高超音速打击器，却都没有采用所谓的乘波体气动外形，而依然采用了与常规战役战术导弹无异的旋成体气动外形。故而，说“乘波体”、“钱学森弹道”就算是高超音速打击器的基本技战术特征，这种说法也不严谨。

AGM-183A

什么才是“高超音速飞行器”？

既然这两种技术指标用来定义“高超音速飞行器”显得比较片面，那么真正的“高超音速打击器”到底是如何设计出来的、需要符合哪些技战术指标呢？其实，高超音速打击器说神秘也不神秘，简单概括的话大概可以用“一个特征、四个指标”来考察之：

一个特征

咱们先说“一个特征”，作为需要在大气层内实施高速滑翔飞行的飞行器，高超音速飞行器必须有高升阻比气动外形，但是具体的实现形式有区别，目前炒得很热的所谓“乘波体”只是实现形式的一种，而诸如“匕首”导弹与AGM-183A的旋成体气动外形在设计合理的情况下也可以达成上述目标。

俄罗斯“匕首”导弹

甚至有部分早期的常规弹道导弹在头部使用双锥体外形、加控制弹翼的情况下也可以实现较好的升阻比性能，但是这些弹头无法实现全程高超音速滑翔，只能用于弹头的末端“拉起”机动（大家应该知道这说的啥）。

潘兴-2与东风-26都是双锥体外形

但是，无论是乘波体也好，旋成体也罢，双锥体也行，具备高升阻比应是高超音速打击器的基本特征。

四个指标

说完了高超音速飞行的一个基本特征，咱们再来说说高超音速飞行的“四个指标”。

俄罗斯“先锋”导弹

大伊万首先要强调，这个“飞行速度大于5马赫”的指标是确实存在的，但它并不是一个孤立性的指标，是有相当一部分前置条件的。简单来讲，某种打击器要称得上“高超音速”之名，需要从轨迹特征、机动高度、机动速度、过载能力等多个角度进行综合考察才能确定。就以轨迹特征来讲吧，咱们之前说过弹道导弹与巡航导弹在飞行轨迹上的区别，相比较常规弹道导弹的抛物线弹道，高超音速飞行器飞出来的弹道轨迹并不是一个典型的抛物线，而是使用弹道式起飞或常规起飞模式，尔后在高层大气中有一个“下压”的动作，转入滑翔平飞模式，到弹道末端再转入俯冲再入，类似于弹道导弹+巡航导弹的复合体，至于在滑翔段是采用 “钱学森弹道”还是“桑格尔弹道”，只是具体的技术取舍音速是多少米每秒，不改变高超音速飞行器的性质；

俄罗斯“先锋”导弹

而以机动高度而言，相比较常规弹道导弹往往可以达到数百公里甚至上千公里的弹道最高点，高超音速飞行器的弹道最高点低，滑翔高度更低，但又比典型的巡航导弹飞行高度高。以俄制P-700“海难”反舰巡航导弹而言，典型巡航高度约20000米，但是以两种高超音速飞行器弹道来讲，采用“钱学森弹道”的高超音速飞行器典型的巡航高度位于中、低层大气，高度约40到50公里，而采用“桑格尔弹道”的高超音速飞行器由于借助大气层边缘反跳，其巡航高度要略高一些，但也不过80到100公里，简单来讲就是均位于所谓的“临近空间”；

P-700“海难”反舰巡航导弹（花岗岩）

再以飞行速度而言，位于中、低层大气滑翔的高超音速飞行器飞行速度要稍微慢些，大约在7到8马赫左右，冲刺速度也不过接近10马赫，但打击精度较高。而位于高层大气跳跃滑翔的高超音速飞行器飞行速度较高，飞行速度可以接近典型的洲际弹道导弹再入速度，但速度曲线有波动，打击精度相对弱些；

俄罗斯“锆石”导弹模型

最后要说的是过载能力，高超音速飞行器均应具备较强的横向过载性能，且由于弹头的高升阻比，可以在整个弹道的中、后段实施大范围的横向机动以摆脱对手的态势感知与反导拦截。这四个指标就是高超音速飞行器的硬杠。

非硬性指标

至于有些读者老爷比较关心的高超音速飞行器的动力组形式，乃至念兹在兹的“超燃冲压发动机”，目前倒并不是一个硬指标。

超燃冲压发动机内部构造

很简单，根据目前各主要军事强国的研发进度，能够在4马赫以上的速度区间稳定工作的超燃冲压发动机还处于试验阶段，距离工程实用还早得很。而光靠亚燃冲压发动机那3马赫左右的适用区间，是无法实现高超音速飞行的。因此，目前所有的高超音速飞行器均采用了火箭发动机助推、高空释放滑翔器、滑翔器进入大气层起滑的飞行模式，至于咱们之前提过的俄军3M22“锆石”导弹可能加装末端助推火箭、提高末端突防速度的做法尚未得到证实。

俄罗斯“锆石”导弹

因此，现有的已经实用化的高超音速飞行器在动力组方面倒是没什么特别的，设计难点在于高升力体气动外形，以及滑翔弹道的选择方面。

如何评价现有“高超”武器

在明确了高超音速打击器的设计特征与基本技战术指标后，我们就可以对现役的几种“疑似高超音速飞行器”进行考察了。

俄罗斯“先锋”导弹

以诸如俄罗斯战略火箭军的“先锋”打击器、海军的3M22“锆石”超音速反舰导弹来讲，根据目前的情况这两种打击器均采用了乘波体外形设计，在弹道选择方面，“先锋”似乎选择了大气层外起滑、多次反跳的桑格尔弹道，而“锆石”目前尚不明确，考虑到其性能指标，可能只是大气层内滑翔弹道。但是从以上特征来看，这两种打击器均属于高超音速飞行器范畴；

俄罗斯“先锋”导弹

再以我军现有的DF-17和DF-100两种战术导弹而言，DF-17在今年的国庆大阅兵上进行了公开展示，虽然其属于“乘波体”还是“升力体”方面还有争议，但作为一型大气层中、低层滑翔、巡航速度根据公开论文可以达到7马赫的战术导弹来讲，其显然也应当被划入高超音速打击器之列。而对于DF/CJ-100巡航导弹来讲，该型武器的巡航速度、巡航高度距高超音速尚有差距，只能被称为普通的超音速巡航导弹；

DF-100巡航导弹

而再以DF-16、DF-15与DF-21的某些改型而言，虽然这些武器的弹头也采用了升力体设计，且加装了小型弹翼可以实施一定范围内的机动，但由于这些弹道导弹在起飞段、滑行段依然使用了常规弹道，只具备一定的末端机动能力，因此并不属于高超音速飞行器范畴；

DF-21D弹道导弹

至于我军的DF-31、DF-41这种洲际弹道导弹，飞行全程均采用抛物线弹道，距高超音速飞行器就更远了。

东风41洲际导弹

作为一种新型的战略/战役/战术打击兵器，高超音速飞行器目前仍在持续发展中，其技术优势带来的战术优势也是显而易见的。在后面的文章中，我们将着重分析高超音速飞行器的优势区间，又有哪些可能的劣势需要加以避免，敬请期待。