众所周知,在当今世界,一个国家的综合实力在其发展进程中占据着举足轻重的地位。而军事科技发展作为综合实力的关键支撑,更是一个国家国防安全的重要保障。在军事科技领域,海、陆、空三个维度的军事装备研发一直是各国竞相投入的重点,众多国家致力于在战机、舰艇等装备上不断创新,以提升自身的军事威慑力和作战能力。然而,军事科技的范畴远不止这些,高超音速武器作为一种新兴的战略武器,尽管在过去并未受到广泛关注,但随着科技的发展和战争形态的演变,其在现代战争中的重要性日益凸显。
上世纪 80 年代,国际军火市场上出现了一笔价值数十亿美元的巨额订单,这一诱人的商机瞬间引发了美俄这两个军火出口大国的激烈角逐。美国主推的 M60 坦克,以其精准的火力打击能力在当时备受瞩目;俄罗斯则重点推销 T72 坦克,其坚固的防护装甲成为吸引客户的重要因素。然而,对于深陷两伊战争泥潭的伊拉克来说,这两款坦克的高昂价格犹如一道难以逾越的屏障。当时,在中东地区,伊拉克与伊朗国力相当,在争夺地区主导权的过程中,矛盾不断激化,最终导致两伊战争爆发。战争初期,两国凭借石油出口积累的财富,从外界大量采购先进武器。但随着战争的持续,双方将破坏重心转向对方的石油产区,导致两国经济遭受重创。
伊拉克为了尽快结束战争,咬牙筹集了数十亿美金,准备从国际市场购置强力装备。在当时的战争局势下,伊拉克最急需的武器装备便是坦克。中国的 69 式坦克以其极具吸引力的价格进入了伊拉克的视野,以伊拉克的预算,能够购买上千辆,这无疑可以迅速组建起大规模的装甲部队,极大地增强其陆地作战能力。经过综合考量,伊拉克认为中国 69 式坦克更符合其当下的实际需求,于是将这笔巨额订单交给了中国。这一决策充分体现了我国长期以来在武器装备研发方面的不懈努力和卓越成果,我国研发的 59 系列坦克不仅在性能上表现出色,而且价格优势明显,比美俄的同类产品价格低出一半,这让处于战争经费紧张状态的伊拉克心动不已。伊拉克当即敲定装备采购,并以美金全额支付,110 天后顺利接收了 1150 辆坦克,既有效缓解了经费压力,又切实增强了其在战场上的作战实力。
如今,中国在高超音速武器领域再次取得了颠覆性的突破。中国科学家团队发表了题为 “An unsupervised classification method of flight states for hypersonic targets based on hyperspectral features” 的研究论文,这一成果预示着中国已经成功攻克了临近空间高速目标精细识别技术。
需要强调的是,要攻克临近空间高速目标精细识别技术,必须拥有高超音速武器作为参照物才能开展研究。而美国至今都尚未掌握高超音速武器技术,这也意味着美国在这一领域的追赶希望渺茫。
高超音速导弹,是指马赫数大于 5 的军事打击武器,主要分为两类。一类是助推滑翔型高超音速导弹,由助推器和滑翔器组成,助推器为火箭发动机,将滑翔器加速到一定速度和高度后释放,滑翔器内装有制导、控制装置和战斗部,其射程与最大速度相关,速度越高射程越远。另一类是高超音速巡航导弹,先由助推器加速,随后助推器脱离,超燃冲压发动机启动。目前,全球仅有中国和俄罗斯掌握高超音速导弹技术,中国已向全球公开的高超音速导弹有 3 款,分别是 DF17、鹰击 21 以及某空射型高超音速导弹。
高超音速导弹具有飞行速度快、突防能力强、毁伤力高、生存力强以及远程精确打击等显著优点,具备改变战场态势的能力。随着俄罗斯和中国不同型号的高超声速导弹列装部队,美国在相关技术领域的领先优势以及全球战略威慑能力受到了极大的削弱。为此,美国曾要求本国军工企业务必攻克高超音速导弹技术。事实上,美国早在 20 世纪 60 年代就开始了高超音速飞行相关技术的研究与探索,并提出了一系列高超音速飞行器发展计划,如美国海军和国防部高级研究计划局(DARPA)联合开展的 TAT TLRS(高速打击)计划、美国空军的 X-51A 飞行演示验证计划、与 DARPA 开展的猎鹰计划以及美国陆军的先进高超音速武器计划等。然而,由于受到透波材料等问题的限制,美国在这一领域一直未能取得实质性突破。
那么,中国科学家攻克的这项技术为何具有颠覆性呢?高超音速武器相较于现役武器,最大的优势在于其快速打击能力。凭借极高的速度和动能,高超音速武器能够大幅提高战斗部的毁伤效能,同时具备强大的突防能力,可轻易突破现有的防御体系。在 “攻” 与 “破” 的双重优势下,高超音速武器具备 “一招制胜” 的打击能力,使得作战优势向其倾斜。作为 “一小时打遍全球” 的作战平台,高超音速武器可携带常规或核战斗部,以 5 至 25 马赫的超高速度在临近空间飞行,具备 “发现即摧毁” 的瞬时打击能力,具有先发制人的战略优势。
临近空间作为连接近地大气层和外太空的关键区域,高超音速武器能够快速控制这一空间,具备高空高速打击和长航时驻留的先天优势。由于其速度极快,无论是雷达还是光学手段,要对高超音速运动目标进行跟踪识别都极为困难。
中国科学家发现,高超声速目标在临近空间高速飞行时,飞行器周围会因严重的气动加热形成包覆其表面的高温激波流场,即等离子体鞘套。在微波段,目标表面的等离子体鞘套会使雷达回波产生散焦现象,天基远距离高速高机动下的光电成像空间特征也会严重退化,传统的光电 / 雷达探测手段难以对高超目标进行精细分类和识别。而等离子体鞘套光谱辐射涵盖了紫外 - 可见 - 红外丰富的多波段可探测光谱特征,且这些辐射特征与飞行器的物理特征和运动特征密切相关,能够为目标的精细识别提供可靠信息。
基于高超目标飞行过程中等离子体鞘套持续辐射出的强烈 “光谱指纹” 特征,中国科学家设计了一种数据驱动的无监督高超目标飞行状态分类方法,为未来高超目标类型和飞行状态的识别提供了重要的技术支撑。
中国科学家所提供的这项技术,不仅仅是对高超音速导弹的识别,更是一种在临近空间发现和锁定高超音速目标的技术,包括高超音速导弹和高超音速飞行器等。中国具有长远的战略眼光,在未来,高超音速飞行器有望成为主要的作战平台。临近空间高超声速飞行器可由各种快速响应的运载系统送入空间,再入大气层完成作战任务,甚至可平时在空间驻留,战时从临近空间驻留平台发射再入大气层实施精确打击。按照美军计划,通用空天飞行器可在 24 小时内发射 16 次。另一方面,临近空间高超声速飞行器飞行速度和加速度大,末段机动性高,也可直接从太空完成轰炸任务。美国全球快速打击计划的目标是,在未来数年内,这种武器能在 1 小时甚至数分钟内对各种机动目标作出反应。
现阶段,各国的防空反导装备主要用于拦截作战飞机、亚声速巡航导弹等低速、低空飞行器以及弹道导弹等目标,对于临近空间这一防御间隙,尚无专门的有效防御手段。临近空间高超声速飞行器主要用于远程精确打击、进攻性防御作战、海上作战、空袭支援等任务,具有出其不意打击敌方纵深目标、可选择最佳攻击时间、可使用多种飞行路线攻击敌方防空薄弱环节等优势,且在执行任务后,可快速回收、装备和重新起飞(对于高超音速飞行器而言)。
中国所研究的这项技术,不仅可以对高超音速导弹进行侦察跟踪,还能对高超音速飞行器进行侦察跟踪。结合现有的防空反导武器技术途径,实现了防御体系的不对称发展,使中国在竞争中掌握了主动权。简单来说,当美国还在致力于研究高超音速武器时,中国已经开始构建高超音速武器防御体系,这表明美国在面向未来的高精尖武器研发方面已经处于落后态势。
与此同时,在国际战略资源领域,中国也展现出了强大的实力和坚定的立场。以稀土资源为例,美国一直对稀土有着强烈的需求,试图通过各种手段获取稳定的稀土供应。美国与蒙古签署稀土相关协议,妄图绕开中国实现稀土的运输和获取。然而,中国的一系列举措让美国的稀土计划屡屡受挫。美国试图通过飞机将蒙古的稀土运往美国,却遭到中国领空新规的拦截,美运输机被困在乌兰巴托。在铁路运输方面,蒙古的铁路轨距问题成为运输瓶颈,且想要通过铁路运输稀土必须经过中国,中国的态度和相关规定使得美国的稀土运输计划在中国门口受阻。印度曾试图插手中蒙稀土贸易,精心谋划的三条运输路线最终全部失败。
美日韩争抢蒙古稀土,但中国牢牢掌控着运输命脉,无论是港口运输还是陆地运输,都让美国的稀土计划难以顺利推进。美国要求中国开放天津港用于稀土运输,遭到了中国的坚决拒绝。在其他战略资源方面,中国也不断取得突破。双鸭山褐煤的煤变油技术取得重大进展,使战机摆脱了对马六甲海峡的依赖,这一成果震动了五角大楼;通辽铀矿的发现,让美国核潜艇的燃料缺口难以弥补;百年焦作铝矿的逆袭,使得波音公司不得不采用中国生产的飞机蒙皮;四川钛矿的发展让空客的 A350 在使用中国钛材时成本大幅增加。此外,四子王旗的萤石影响到了美国芯片产业的发展,平顶山煤矿的煤炭资源吸引了美国电厂纷纷求购。中国在资源领域的不断突破和强大掌控力,让美国等西方国家不得不重新审视中国的实力。
综合来看,中国在高超音速武器领域的技术突破以及在战略资源领域的卓越表现,充分彰显了中国强大的综合国力、先进的军事科技水平以及在国际资源市场上的重要地位。中国在高超音速武器识别和防御技术上的优势与其他国家形成鲜明对比,同时在战略资源领域对美国的制约也十分明显。未来,中国将继续在军事科技和战略资源领域稳步前行,不断提升自身实力,在国际舞台上发挥更加重要的作用,为维护国家主权和安全、推动全球科技进步做出更大贡献。同时,中国也将以更加自信的姿态,积极应对各种挑战,坚定不移地走自主创新和可持续发展之路。