自1946年“高超聲速”這一概念被錢學森提出以來，使包括導彈在內的飛行器實現高超聲速飛行成為諸多國家追逐的夢想，目前高超聲速技術已歷經了近三十年的發展，也取得了重大的發展成就。高超聲速導彈根據主要動力來源可分為助推滑翔式和吸氣式兩種類型，其中助推滑翔高超聲速導彈由於存在技術實現難度相對較低，且作戰應用前景比較廣泛等特點，因此其備受諸多國家的重視。總體來看，雖然助推滑翔高超聲速導彈距投入現役還有一定距離，但其在氣動熱防護、制導控制等關鍵技術方面已經取得了長足進步。由於助推滑翔高超聲速導彈在技術性能等方面相對傳統亞聲速導彈、超聲速導彈等有許多不同的特點和優勢，如何充分利用這些特點和優勢，將是助推滑翔高超聲速導彈作戰使用需要研究的重點問題。
助推滑翔高超聲速導彈發展現狀
得益於諸多高超聲速飛行器關鍵技術的發展和進步，世界上包括美國、俄羅斯等國家的助推滑翔高超聲速導彈都得到了巨大的發展，部分導彈已經進行了多次試驗，並獲得了一定的技術儲備。
01、美國
美國在高超聲速研究方面，先後制定並開展了NASP（國家空天飛機）計劃、Hyper-X（高超聲速飛行器試驗）計劃、HyFly（高超聲速飛行）計劃、HyTech（高超聲速技術）計劃、FALCON（力量運用與從美國本土發射）計劃、CPGS（美國常規快速全球打擊）計劃等，這些計劃部分針對吸氣式高超聲速飛行器，部分針對助推滑翔高超聲速飛行器。總體來看，美國的助推滑翔高超聲速飛行器的發展歷程是漫長和充滿曲折的，同時也是發展最為迅速的，其具體發展歷程如圖1所示。
圖1 美國助推滑翔高超聲速飛行器發展歷程
雖然美國的助推滑翔高超聲速飛行器的發展歷史比較悠久，但在多次試驗中依然暴露出了諸多問題。如表1所示，美國在HTV-2及AHW導彈試驗中經歷了多次失敗。
表1 美國HTV-2和AHW飛行器試驗情況統計表
經歷多次失敗後，美國調整了包括助推滑翔高超聲速導彈在內的高超聲速武器發展路線，即採用三步走路線：第一步發展以SWERVE（桑迪亞有翼能量再入飛行器實驗）飛行器為基礎的陸軍AHW（先進高超聲速武器）、海軍CPS（常規快速打擊）和空軍HCSW（高超聲速常規打擊武器），第二步發展TBG（戰術助推滑翔）和基於TBG的ARRW（空射型快速響應武器），第三步發展以HAWC（高超聲速吸氣式武器概念）為代表的高超聲速巡航導彈。從美國助推滑翔高超聲速導彈的總體發展路線來看，未來一定時期內其主要的發展方向是研製戰術級別的高超聲速導彈，並且兼顧吸氣式和助推滑翔式兩種類型。
02、俄羅斯
作為世界上的另一大軍事強國，俄羅斯很早就進行了高超聲速技術的研究和飛行器的試驗。20世紀50年代，蘇聯以“銀鳥”高超聲速飛行器為研究對象，對其進行了風洞試驗。後來，蘇聯又對米高揚設計局1960年設計的MIG-105助推滑翔高超聲速飛行器進行了至少3次試驗。儘管在蘇聯解體後，俄羅斯部分相關高超聲速飛行器的研究計劃陷入到停滯狀態，但在信天翁（Albatross）項目和4202項目的推動下，YU-70及YU-71兩型助推滑翔高超聲速導彈在近幾年的試驗也取得了一定成果。俄羅斯信天翁（Albatross）項目和4202項目的試驗情況如表2所示。
圖2 俄羅斯發射YU-71的S-19/UR-100導彈
目前正在試驗的YU-71的助推器主要採用SS-19導彈的助推器，該助推滑翔高超聲速導彈分為戰略和戰術飛行器兩種類型，兩者滑翔距離據推測分別可達13000km和4000km，最大飛行馬赫數可達20，預計最晚於2019年投入現役。此外，俄羅斯於2016 年6 月披露了4202 項目下的另一飛行器YU-74，該型飛行器飛行馬赫數可達10。
表2 俄羅斯助推滑翔高超聲速導彈試驗情況統計表
03、其他國家
世界上其他國家如日本、澳大利亞等國在助推滑翔高超聲速導彈研製方面也取得了一定的進展。日本於2017 年11 月由防衛省防衛裝備廳技術戰略部在2018 財年防務預算申請文件中提交了一個名為“高速助推滑翔導彈關鍵技術研究”的項目預算申請，該預算計劃用於在2018～2024 年間開展高速助推滑翔導彈機體設計、氣動力與直接力複合的滑翔飛行控制、高性能火箭發動機助推器等若干關鍵技術的開發及驗證 。而澳大利亞則是通過與美國合作，以“高超聲速國際飛行研究試驗”(HIFIRE) 項目為載體，對助推滑翔高超聲速導彈技術進行研究和試驗。澳大利亞分別於2016年3月和2017 年7 月分別開展了編號為HIFIRE4的助推滑翔飛行試驗，並取得了一定收穫。
從世界上各個國家助推滑翔高超聲速導彈的試驗進展情況和預計服役時間來看，未來在2020前後將有涉及多個國家和多個型號的助推滑翔高超聲速導彈投入現役，從而使快速精確打擊變為現實。
助推滑翔高超聲速導彈技術特點
隨著高超聲速導彈性能的不斷髮展，其展現出了諸多與其他亞聲速、超聲速導彈不同的技術特點。
01、飛行速度快，對時敏目標打擊能力強
助推滑翔高超聲速導彈一個最為顯著的特點就是其飛行速度快，從目前世界各國在助推滑翔高超聲速導彈的試驗情況來看，其最大飛行速度可達十幾馬赫，甚至二十幾馬赫，因此助推滑翔導彈可從幾千公里之外對時敏目標進行快速打擊。以CAV-L飛行器為例，假設滑翔段起始高度為70km，彈道傾角為-3°，彈道偏角為0°，則CAV-L飛行器的飛行時間與射程的關係如圖3所示。可以看出當起始速度為3000m/s時，飛行器可在642s飛行約927.3km，當起始速度為2000m/s時，飛行器可在464s飛行約501.2km，這與常規亞音速導彈飛行幾百公里動輒使用一小時以上形成鮮明對比。
圖3 時間-射程關係圖
02、覆蓋範圍廣，可機動打擊不同區域目標
由於助推滑翔高超聲速導彈具有良好的氣動外形，因此其在過載、動壓和熱流等約束條件下，以及起始狀態約束和終端狀態約束下依然可憑藉良好的制導、控制規律實現較大範圍的橫向和縱向飛行能力，即形成較大範圍的可達區。以CAV-H為例，假設滑翔段起始高度為66km，飛行速度為4785m/s，彈道傾角為-0.23°，彈道偏角為0°，終點高度為28km，速度為2694m/s，彈道傾角為-0.9°，彈道偏角為0°，約束變量中過載小於5，攻角小於40°，傾側角小於75°，則由hp-Gauss偽譜法進行彈道優化可得導彈相對可達區如圖4所示，其中X表示縱程，Z表示橫程。
圖4 CAV-H可達區
03、紅外特徵明顯，突防預警探測難度大
助推滑翔高超聲速導彈最大的特點就是飛行速度快，但由於其在高超聲速飛行過程中導彈存在巨大的氣動加熱，從而使導彈蒙皮產生較強的紅外輻射。以CAV-H為例，假設滑翔段起始高度為70km，飛行速度為4000m/s，等效紅外輻射面積為0.4839m2，紅外輻射波段為3μm~5μm，則CAV-H飛行器在滑翔段的紅外輻射強度如圖5所示，其蒙皮溫度最大可達6893K，紅外輻射強度最大為12580W/sr。
圖5 CAV-H時間-蒙皮溫度與時間-紅外輻射強度圖
助推滑翔高超聲速導彈發展趨勢
隨著當前科學技術的發展，以及世界局勢的演變，高超聲速導彈的發展呈現出不同以往的趨勢。
01、導彈作戰效費比將進一步提高
從世界經濟局勢的發展來看，雖然部分國家依然呈現出蓬勃的活力，但不可否認的是世界經濟的不景氣已經逐步在蔓延，加之美國單邊主義的盛行加劇了世界經濟的衰落，部分國家新型武器的發展已經出現停滯現象。同時，單邊主義使各國高新技術及裝備的輸出變得愈加困難，因此如高超聲速導彈等承載著諸多新技術的裝備的研製成本進一步增加。因此當前各軍事強國在裝備研製時需要考慮的一個重要問題就是如何提高新型導彈的作戰效費比。目前各軍事強國在發展高超聲速導彈時，普遍重視各種型號導彈發展的繼承性，從而降低研製風險；同時通過提高導彈小型化、系列化、通用化的水平來降低研製和使用成本。
02、導彈隱身能力將進一步提高
隨著射程的不斷增加，高超聲速導彈將有更多的時間暴露在敵方各類偵查探測設備之下，這是影響導彈突防能力提高的一個重要因素。受限於導彈體積和重量等的限制，其不可能裝備大量的主被動對抗設備，因此從挖掘提高導彈突防能力的潛力上來看，除儘量多的搭載無源或有源電子對抗設備外，就是從導彈隱身性上下功夫，從而縮短被敵發現的距離，降低被抗擊概率。
03、導彈靈活作戰能力進一步提高
目前無論助推滑翔導彈採用標準軌跡制導方法、預測—校正制導方法，或混合制導方法都屬於離線制導方法，當導彈發射後，將無法進行目標更新或者切換，因此從作戰靈活性上還有一定的改進空間。未來隨著助推滑翔高超聲速導彈射程的進一步增大，以及高超聲速飛行條件下導彈實時通訊和在線制導控制能力的提高，助推滑翔高超聲速導彈在飛行過程中將有足夠的時間和可達能力實現導彈在線規劃和人機交互，從而提高執行任務的靈活性，例如俄羅斯，例如俄羅斯YU-71導彈就可在滑翔段根據衛星信號改變飛行路徑，從而規避敵方防禦圈。
助推滑翔高超聲速導彈作戰使用關鍵問題
高超聲速導彈相對於以往亞聲速和超聲速導彈的差異不僅體現在飛行速度上，更體現在性能差異對導彈作戰使用的影響上。
01、導彈作戰指揮決策
由於高超聲速導彈，尤其是遠射程的高超聲速導彈可對敵重要戰術或戰略目標進行打擊，因此在作戰中使用高超聲速導彈可能會存在誘發局勢升級的可能，因此在作戰指揮決策時，要注意以下問題：一是要根據當前的作戰目標和戰場態勢確定高超聲速導彈需要執行的作戰任務，是執行戰略威懾任務還是直接打擊任務；二是由於高超聲速導彈一般毀傷能力較強，在低強度條件下作戰時如何能夠控制適度毀傷而不致作戰態勢升級，這也是需要考慮的問題；三是應考慮在生死攸關的時刻採取何種戰術戰略方法可對敵實施致命一擊，使其喪失作戰能力。
02、目標指示信息保障
基於目前戰場真假目標、敵我目標並存，複雜電子偵查與對抗、各類進攻與防禦行動交織的複雜戰場態勢，實時精確目標信息的保障難度也越來越大，但也顯得更為重要。一是目前導彈精確打擊需要的目指信息已經不僅僅侷限於目標的絕對或相對位置信息，同時也包括用於導彈識別的特徵信息等，因此對目指信息不僅存在質的要求，也存在量的要求；二是由於高超聲速導彈的射程比較大，為了使導彈在開機搜索時導引頭的搜索區可以有效覆蓋目標散佈區，就要求目指信息在精度和時效性上有足夠的保障。因此在平時、臨戰和戰時要廣泛收集潛在目標的各種特徵信息，包括電磁輻射特徵、結構佈局特徵等。
03、多彈協同作戰使用
現代作戰中武器的使用不僅要重視完成任務的能力，同時要重視作戰中的武器消耗以及協同作戰。一是對於高超聲速導彈來說，由於其科技含量較高，使用費用消耗大，因此從作戰效費比來說，需要使用多型導彈協同使用；二是由於高超聲導彈射程近界一般比較大，為了提高導彈作戰體系的完備性，就需要多型導彈實現射程遠近搭配；三是從提高突防能力來說，需要多型導彈在高低彈道、多方向進入或連續進入上達成協同，從而提高導彈的協同突防能力。
04、導彈射效觀測及評估
一次對海作戰閉環應是從定下初次打擊決心到發動再次打擊或兵力撤收，而使這一閉環真正形成迴路的關鍵就是對導彈射效的觀測及評估。由於高超聲速導彈射程一般可達上千公里，甚至上萬公里，因此對其射效的觀測難度極大。對導彈射效的觀測和評估主要涉及觀測設備和方法的發展、觀測數據的處理，以及毀傷效果的評估等問題。從觀測設備來說，主要需要發展偵察衛星、高空偵察飛艇、長航時無人機等；從觀測方法來說，主要通過觀察目標的運動航跡、紅外特徵等的變化情況，從而判斷對目標的毀傷情況。
高超聲速導彈作為近幾年世界主要軍事強國爭相發展的一型進攻利器，其中助推滑翔高超聲速導彈由於技術實現難度相對較低、易於快速形成戰鬥力等優勢越來越受到各國的重視。從目前各國的試驗和發展情況來看，未來一段時間內多型助推滑翔高超聲速導彈將出現井噴式的服役現象。雖然目前助推滑翔高超聲速導彈的發展取得了一定的進展，但其在提高作戰效費比、隱身能力等方面仍有一定的進步空間。未來隨著助推滑翔高超聲速導彈逐步投入現役，其將面臨諸多的作戰使用問題，只有牢固掌握導彈作戰使用方法，充分發揮技術性能優勢，才能是助推滑翔高超聲速導彈在作戰中立於不敗之地。
