高調的中俄高超音速飛彈
2023.03.31
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壹、新聞重點
2023年3月9日,俄軍向烏克蘭境內發射81枚各型飛彈,其中6枚是「匕首」(Kinzhal or Dagger)高超音速飛彈(hypersonic missile)。俄軍在戰爭初期曾經發射「匕首」,可能造價成本高,飛彈庫存數量有限,只能用來攻擊重點目標。[1] 中俄兩國都曾經高調展示高超音速飛彈,不過從俄軍攻擊匕首飛彈精準度與損害情況,以及從美國實際研究評估來看,目前高超音速飛彈威力似乎有被誇大。
貳、安全意涵
高超音速飛彈為五倍音速以上飛彈,俄羅斯目前擁有包括「先鋒」(Avangard)、「鋯石」(Tsirkon or Zircon)、「匕首」等武器,中國方面則有包括「東風-17」、「WU-14」、「星空-2」(Xing Kong-2 or Starry Sky-2)。
一、高超音速飛彈
高超音速飛彈是指五倍音速以上的飛彈,約為每秒一英里,與彈道飛彈一樣,都是高超音速武器,例如美國「義勇兵洲際彈道飛彈」(LGM-30 Minuteman)速度超過23倍音速。不同的是高超音速飛彈不是按照彈道拋物線飛行,而是在大氣層內低高度飛行,而且可機動變軌,使得地面雷達偵測到為時已晚。俄羅斯在2019年12月推出第一個高超音速武器,中國在2020年推出,美國可能到2023年才會有她的高超音速武器。
二、俄羅斯先鋒∕鋯石∕匕首
俄羅斯在1980年代即研發高超音速技術,在美國於本土與歐洲部署飛彈防禦系統,以及2001年退出反彈道飛彈條約(Anti-Ballistic Missile Treaty)後,莫斯科加速其研發腳步。目前俄羅斯正在進行「先鋒」與「鋯石」兩項高超音速武器計畫,同時部署「匕首」空射機動彈道飛彈。「先鋒」是由洲際彈道飛彈發射的高超音速滑翔載具,射程尚未設限。目前「先鋒」部署在SS-19洲際彈道飛彈,計畫將部署在SS-X-29上。「先鋒」攜帶一枚核彈頭與反制措施(countermeasures),2016年成功試射兩次,2018年一次,2019年12月正式服役。[2]
「鋯石」是艦射高超音速巡弋飛彈,速度在6-8馬赫,可攻擊地面與海上目標,最大射程約625英里,可從巡洋艦、巡防艦、巡邏艦與潛艦垂直發射系統發射。2023年1月部署在22350計畫「蘇聯高希柯夫海軍上將號」(Admiral of the Fleet of the Soviet Union Gorshkov)巡防艦。「匕首」則是從伊斯坎德(Iskander)飛彈改良而成的機動空射彈道飛彈,在烏克蘭戰場俄軍MiG-31戰鬥機發射「匕首」,並計畫裝載於Su-34長程攻擊機與Tu-22M3戰略轟炸機。「匕首」速度10馬赫,從MiG-31發射射程1,200英里,能機動飛行並攻擊地面或海上目標,可攜帶一枚核彈頭。「匕首」各項性能並未獲得美國情報單位證實,許多分析家也抱持懷疑看法。[3]
三、中國東風-17/WU-14/星空-2
中國發展高超音速武器,在於擔心美軍的高超音速武器可先制斬首共軍核武與支援設施,以及其飛彈防禦系統能攔截共軍所發動的第二擊報復。2021年8月,長征火箭以「部分軌道轟炸系統」(Factional Orbital Bombardment System, FOBS)方式飛行一段時間後,再發射高音速滑翔載具,展示其全球攻擊與縮短預警時間能力。中國密切注意俄羅斯高超音速武器發展狀況,以及如何配合中國特殊的區域特性,例如將傳統高超音滑翔載具裝備「東風-21/26」彈道飛彈,強化其反介入與區域拒止(Anti Access and Area Denial, A2/AD)戰略。[4]
「東風-17」是專門設計用來發射高超音速滑翔載具的中程彈道飛彈,而且多次試射成功,射程約1,500公里,可能已經部署。中國試射改良的「東風-41」洲際彈道飛彈,用來攜帶傳統或核高超音速滑翔載具,以強化火箭軍對美國的核威脅。中國試射DF-ZF(WU-14)高超音速滑翔載具,射程1,200英里,具備高度機動能力,據報導已在2020年服役。中國另在2018年8月試射「星空-2」高超音速滑翔載具原型,中國宣稱其速度達到6馬赫,並在降落前數次機動變軌。星空-2是乘波型(wave-rider),發射後利用動力飛行,並靠其震波獲得升力,據報導將在2025年部署,不過美國官員拒絕加以評論。[5]
參、趨勢研判
與傳統彈道飛彈、巡弋飛彈比較起來,在大氣層飛行的超高音速飛彈,唯仍面臨下列挑戰。
一、技術瓶頸仍須突破
不像巡弋飛彈在大氣層低速飛行,或者彈道飛彈在大氣層外飛行,高超音速飛彈必須處理其在大氣層高速飛行所產生高熱問題。如何防護彈內敏感電子裝備,了解各種不同材料性能,以及在持續華氏三千度高溫下預測空氣動力,需要大量的飛行測試。近年來許多測試都以失敗收場,技術進步仍然緩慢。[6]
二、僅適用在攻擊嚴密防護目標與時間緊迫時機
高超音速飛彈對突破嚴密防護目標,以及需要發動快速攻擊最有效,以美軍為例,要突破中俄A2/AD區域,可使用高超音速飛彈與彈道飛彈聯手發動攻擊。然而這並不是最佳選項,動用巡弋飛彈也能達到同樣效果,不需要殺雞用牛刀,使用高價值的超高音速飛彈。[7]
三、高超音速飛彈生存性不高於彈道飛彈
高超音速飛彈在大氣層飛行,使得中段飛彈防禦系統無法偵測追蹤,其高速機動變軌更使短程飛彈防禦系統難以有效攔截。然而,彈道飛彈若裝備反制措施,就能有效干擾中段飛彈防禦系統,其可機動彈頭同樣能躲過短程飛彈防禦系統攔截。兩相比較,超高音速飛彈的生存性並不比彈道飛彈高多少。[8]
四、部署高超音速飛彈成本高昂
部署300枚陸基或海基機動彈頭遠程彈道飛彈,服役20年需要經費為134億美元,部署同樣數量高超音速飛彈所需成本高達179億美元,高超音速飛彈成本比彈道飛彈高出1/3。高超音速飛彈成本高出甚多,部分反應在建構其高超音速飛行所需複雜的防熱系統。[9]
高超音速飛彈是未來發展趨勢,不過目前技術尚未完善,成本高居不下,比較傳統彈道飛彈效益並未顯著提高,不是「改變遊戲規則」(Game-changer)的武器。在高超音速飛彈技術有待完善,中俄兩國多方強調其威力,顯然有宣傳戰因素之考量。
[1]“Why Would Russia Use Hypersonic Missiles to Strike Ukraine?” Associated Press, March 11, 2023, https://apnews.com/article/ukraine-russia-kinzhal-hypersonic-missiles-e0dc1e20e9dd53528c5381ca5fdee66a.
[2]Kelly M. Sayler, “Hypersonic Weapons: Background and Issues for Congress,” Congressional Research Service, February 13, 2023, https://sgp.fas.org/crs/weapons/R45811.pdf.
[3]Ibid.
[4]Ibid.
[5]Ibid.
[6]Corinne Kramer, et al., “U.S. Hypersonic Weapons and Alternatives,” Congressional Budget Office, January 2023, https://www.cbo.gov/publication/58924.
[7]Ibid.
[8]Ibid.
[9]Ibid.