超音速巡弋飛彈 美試射

美國時間五月二十六日,由B-52掛載在加州艾德華空軍基地起飛的,於加州南方的太平洋上空試射X-51A極音速飛行器成功,其中極音速衝壓發動機運作超過兩百秒,X-51A在被投擲後,以陸軍戰術導彈系統(ATACMS)用的固體燃料火箭發動機改裝的助推器加速到四點八倍音速,然後衝壓發動機接手加速到五倍音速以上。

其實在一九六零年代時,冷戰雙極的前蘇聯和美國就開始投入這類科技,一開始只能把飛彈加速到二至三倍音速,但是體積太大又常故障,因此美國就把重視程度調降了很長的時間,前蘇聯則因為要強化反艦飛彈能力,所以依然投入較多心力克服可靠度,也容忍較大數倍的體積與重量,因此前蘇聯在這方面就有更豐富的經驗。

衝壓發動機因技術障礙,所以研發成本很高,俄國與後來的幾個歐洲國家,在應用於最高三至四倍多音速的超音速衝壓動力上的經驗很豐富,但是成本問題依然壓不了多少,故障率依然過高,兩百秒級雖然已是重大突破,的確可說是成功,但這種了不起只夠打四五百公里外的目標,而且試飛後段發動機會失控,可見待改善處仍多。

美國的軍用研發,以及澳洲或日本希望將相關技術用在民航機上等研究,或是美俄也都在鑽研的可重複較低成本太空助推載具(火箭搭配衝壓類動力系統),可靠度實在是太差,離冷戰就有的打擊三五千公里的目標都還有相當大的距離,再說到全球打擊,那還是要靠轟炸機來投射才能達到。

前面提到的「了不起只夠打四五百公里」,那還只是很單純的用極音速飛行速度乘上時間,實際上不可能這樣做,以渦輪扇發動機為動力的攻陸巡弋飛彈為例,雖然飛彈在最大射程的飛行時間可能最多只要三個多小時,但是發動機故障間隔一般會要求在十幾個小時以上,才能保證可靠度在可接受範圍內;用到送衛星或太空人上空、甚至是高速客機上時,那可靠度要求當然要更高,因為飛彈碰上發動機故障、就是損失一顆飛彈,衛星或太空船則是數億到數十億美元的損失,客機的話那人命更是難以估量,其他像燃料等使用效益也不好,所以說現在看到美國X-51A某種程度的成功,只能說證實了這類技術真的可以朝實用化發展,但要說更遠的目標,實在還太早了些,反正接下來應該至少還有三次機會(負責的普惠以及波音公司已經製造了四架X-51A原型機),等這幾次原型實驗表現看完再說。

*註:本文中高超音速與極音速指得範圍基本上可說是同一件事,是說五到十倍音速的高速,因為定義的不同而有所出入,例如Hypersonic有翻譯為極音速或高超音速,定義上也有五至八倍音速或五至十倍音速等不同的範圍,High-hypersonic則也有翻為極音速或極高音速的,定義上則是八至二十五倍或十至二十五倍音速之別;另外像是超音速/Supersonic,比較固定在一至五倍音速範圍,所以一般說的超音速飛彈的速度範圍主要集中在二至四倍音速左右。