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烏凌翔:高超音速飛彈的厲害之處不在它飛的快

烏凌翔 2022年02月08日 07:00:00
高超音速飛彈會形成戰略威懾的效果,在於美國現有飛彈防禦系統很可能攔截不到。(美軍終端高空防禦飛彈發射架/維基百科)

高超音速飛彈會形成戰略威懾的效果,在於美國現有飛彈防禦系統很可能攔截不到。(美軍終端高空防禦飛彈發射架/維基百科)

傳統上,國關學者討論最多的綜合國力要素是經濟與軍事,但是數位革命以來,科技展現了無比的威力,一手同時推動經濟成長與軍武發展,人們必需了解科技才能評估大國之間的國力競爭態勢。

 

高超音速飛彈就是一個例子,近一年來常被各國媒體報導,但是其中有些謬誤一再訛傳,本文試圖澄清一二。

 

首先,Supersonic先出現,被譯為「超音速」,Hypersonic指涉的速度更快,於是譯為「高超音速」,意為超音速中更高速的一段。音速在不同空氣密度中的傳播速度不同,近海平面空氣密度高,傳的快,時速大約1,200公里;越往高空,空氣越稀薄,傳的越慢,到了噴射客機巡航高度的10公里高空,時速只剩下約1,060公里。不同海拔,音速會變,所以一般用奧地利物理學家思斯特.馬赫(Ernst Mach)的姓氏來稱呼音速,譬如「3馬赫」就表示在所討論的情境下,某物體達到三倍音速。

 

所以,約定俗成定義「高超音速」飛彈的速度是超過5或6馬赫的飛行載具,是指它的平均飛行速度,並不是發射後的初始速度,也絕非它擊中目標前的終端速度,因為體積龐大的洲際飛彈(ICBM, Inter-Continental Ballistic Missile)被火箭送到彈道最高點的 近 2,000公里之後,火箭脫離了,彈頭僅靠地心引力墜向地球,在擊中地球前的終端速度,也可以高達20馬赫,並不低於高超音速飛彈,但是兩者在上升段都沒那麼快,因為有地心引力。至於返回地球時穿越厚約100公里的大氣層時,還有空氣阻力,但主要問題在於要克服與空氣摩擦產生的高熱。

 

換言之,快,並非高超音速飛彈的最大特徵與最大優勢。高超音速飛彈會形成戰略威懾的效果在於美國現有飛彈防禦系統很可能攔截不到,因為它的飛行軌跡跟其它「走」拋物線的飛彈不一樣,它會「變軌」,沒法用物理公式算出來,也就沒法預測它會從那兒落下來,怎麼攔呢?

 

中國在2019年國慶閱兵展示了「東風17」。(湯森路透)

 

那麼,高超高速飛彈何以有此特異功能?一個理由是它的彈頭-或稱戰鬥部-在飛出大氣層後不直接穿回大氣層衝向地面,而是在大氣層上「跳躍」幾次-有點像人們在池塘玩「打水漂」,石片在水面上跳躍-或進入大氣高層「滑翔」一陣子,上世紀30年代納粹德國科學家桑格爾(Eugene Sanger)、與中國大陸科學家錢學森構曾分別提出這兩種迥異於拋物線的彈道理論

 

更進一步想:既然出了大氣層,為什麼不能像人造衛星一樣,繞地球飛行個幾圈、或只大半圈,就能繞到敵人沒防備的「後方」再攻擊目標呢?確實可以。這也是早在前蘇聯時代就設計、甚至研發出來的一種飛彈,稱為R-36O

 

太陽底下沒有新鮮事?怎麼都是半個多世紀前的產物?但又為什麼直到近幾年俄國才為空軍佈署了「匕首」(Kinzhal)、為陸軍佈署了「先鋒」(Avanguard)、為海軍佈署了「鋯石」(Zircon);而中國則在2019年國慶閱兵展示了「東風17」,去年8月又「似乎」試射了類似R-36O的「部分軌道轟炸系統」(Fractional Orbital Bombardment System, FOBS)?原因很單純:以古典物理為基礎的高超音速飛彈理論雖然早就完備,但是要實現它的技術才剛剛成熟。

 

另一個問題是,為什麼美國之前按兵不動?這是戰略選擇的問題。發展某一項新武器科技,除了科學理論跟技術方法要先存在之外,另一項限制是口袋裡還要有銀子,而預算永遠有限,銀子要怎麼分配,就是政策取捨了。美、蘇兩國在冷戰中都努力發展「飛彈防禦系統」-就是用自己的飛彈攔截敵人來襲的飛彈,譬如美國有攔截目標高度不同的「標準-3」、「愛國者」、與「薩德」(THAAD),蘇聯有A-35、A300。只是,蘇聯崩潰之後,普京主政的俄羅斯「盾」取「矛」兼攻,成就今天在超高音速飛彈競賽中遙遙領先的成績。

 

然而,即使高超音速飛彈裝載了核彈頭,並不表示俄羅斯可以為所欲為了,因為仍然沒有把握第一擊就消滅美國所有的核反擊力量,換言之,美國仍保有「第二擊」能力,於是,核大國之間的「相互保證毀滅」(MAD, Mutual Assured Destruction)機制仍舊限制彼此之間爆發核戰。

 

結論是:高超音速飛彈是一種厲害的戰略武器,但是並沒有改變傳統核威懾戰略,美國似乎已急起直追加入俄、中要開始發展高超音速飛彈了,顯示這項科技成份極高的新武器,是大國軍備競賽中的一個必備項目;別人有,我就一定也要有;其實,如何使用它的戰略思想還不太清楚呢!

 

※作者為台大政治系博士候選人




 

 

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