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超音速武器几乎可以使所有导弹防御无用 – 并破坏世界秩序

超音速巡航导弹和洲际弹道导弹(ICBM)可以绕过导弹防御系统,因为它们飞得很快,可以在飞行中进行机动。
技术现在正在开发中,克服了以往阻碍持续高超音速飞行的障碍,兰德公司估计这些武器将在十年内投入使用。
美国,俄罗斯和中国在超音速导弹发展中处于领先地位。
冷战给世界 带来可携带核武器的洲际弹道导弹(ICBM),以及可从舰船和飞机上发射的巡航导弹。

现在,像许多冷战时代的军事装备一样,这些武器正在进入21世纪的调整阶段。但不是有效载荷变得更加先进 – 这是交付系统。

以超音速飞行的导弹可能使全球导弹防御毫无用处,而且如果放任不管,可能成为世界各国之间下一次全球军备竞赛。
在这次比赛中主要有两种类型的导弹:超音速巡航导弹(HCM)和超音速滑翔飞行器(HGV)。这两个国家正在被一些国家所追求,但中国,俄罗斯和美国正在引领这一潮流。

HCM基本上是速度更快的巡航导弹,HGV基本上代替了放在洲际导弹上的传统再入车。

其中,HGV是最容易制造的,因为它们只需要克服三大障碍之一 – 材料科学。

HGV被置于洲际弹道导弹之上。当他们达到最大高度时,他们与导弹分离并在大气顶部滑向目标,在这种情况下是超音速。

由于其超音速速度,甚至可能甚至不需要在武器上使用任何爆炸物,因为动能可能足够强大,从而在有限的区域内造成损害 – 尽管远不及核爆炸的大小。

什么使得这两种武器如此威胁的事实是它们是可操纵的,这意味着它们可以在任何时刻改变方向并且保持它们的预期目标保密,直到冲击之前的最后时刻。

目前的导弹可以拦截,因为它们的飞行路径是由动量和重力决定的。大多数(如果不是全部的话)反弹道导弹防御系统,如THAAD和Aegis Ashore,都需要一枚弹丸才能进行成功拦截的物理接触,或者距离接近爆炸的弹片可能会损坏进入的导弹。

由于HCM和HGV是可操纵的,并且由于它们以如此高的速度飞行,所以拦截这种导弹几乎是不可能的。

超音速武器的潜在危险结果
这种技术的广泛普及可能会增加冲突和不稳定的风险,特别是当这些武器装备有核载荷时。

根据 兰德公司发布的关于超音速武器的 报告,政府可能会关注如何维持第一次打击能力,因为这些武器的反应时间太短,以至于他们可能会被迫采取冒险行动。

其中包括将武器的指挥和控制权下放给军方,而不是国家领导人,将武器更广泛地分散到全球各地,发射警报姿态以及首先进行打击的决定。

兰德报告显示,至少有23个国家积极寻求商用或军用超音速技术。目前,美国,俄罗斯和中国正在领先。

该报告表明,高超音速技术的普遍扩散可能会导致全球的军事力量,特别是与邻国紧张关系密切的军队,其能力可能会破坏稳定。

兰德公司认为,这也可能刺激对导弹技术控制制度(MTCR)的修改或修改,该制度是与35个国家达成的自愿协议,旨在防止可携带核弹头的导弹扩散。

兰德认为,MTCR应包括完成的超音速运载工具,碎冰机和其他超音速部件到无法出口的物品清单中。至少,美国,俄罗斯和中国之间的三方协议可以防止高超音速武器落入危险之手。

兰德认为,高超声速导弹将在未来10年内在战场上运行。

阻止持续超音速飞行的障碍
超音速技术使得巡航导弹和核武器能够像马赫5以上一样快 – 大约每小时3800英里,或者每六分钟340英里。

导弹和​​火箭一直能够超音速飞行; 例如,航天飞机和洲际弹道导弹,都以超音速飞行,有时高达20马赫或24马赫(马赫数是上限)。但是,他们只在短时间内这样做。

目前正在开发的技术将允许持续超音速飞行,克服三个不同的挑战:材料科学; 空气动力学和飞行控制; 和推进。
材料科学的问题相对简单。由于导弹高速飞行,需要高熔点材料,以吸收长时间聚集的热量,以防止导弹解体。

兰德公司的高级工程师Rich Moore说:“你可以把它想象成飞起来的火炬。” “车辆飞得越快,压力和温度就会呈指数级增长。”

空气动力学和飞行控制的问题有些相关。为了达到超音速的速度,导弹的主体需要被构造成使得空气阻力最小。此外,导弹的形状必须足够结构坚固,以防止弯曲和弯曲,这会影响飞行性能。

兰德公司的高级工程师George Nacouzi在接受采访时告诉Business Insider:“你承受着如此高的压力,你的速度非常快,身体本身可能不会始终保持其形状。”

推进可能是材料科学之后最复杂的挑战。一旦物体达到马赫数五,传统的喷气发动机就无法产生足够的动力来保持速度或加快速度。“它已被比作在每小时2000英里的风中点燃一场比赛,”兰德政治学家理查德斯佩尔说。

试图保持引擎的运转非常复杂。

“你有潜在的冲击波,燃烧必须恰到好处,你必须有正确的燃料和氧化剂混合物,”Nacouzi谈到了困难。

试图克服这个问题的结果是超燃冲压发动机,一种整洁的空气呼吸发动机,它利用大气中的氧气作为燃烧的氧化剂。尽管炸弹目前正处于试验阶段,但它们 已经达到 超音速。

Nacouzi博士认为,在这三个问题中,飞行控制可能是最容易克服的。

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