在中国南部海南岛和西沙群岛附近的一次军事演习中，一艘中国护卫舰发射反舰导弹的档案照片。图片：新华社
据参与该项目的研究人员称，中国正在开发一种超音速反舰导弹，该导弹将能够比任何传统鱼雷飞行得更远、更快。
5 米（16.4 英尺）导弹将能够以 2.5 倍音速在约 10,000 米（32,800 英尺）——与商用客机相同的高度——巡航 200 公里（124 英里），然后俯冲掠过海浪长达20公里。一旦它在其目标约 10 公里范围内，导弹将进入鱼雷模式，利用超空泡以每秒 100 米（200 节）的速度在水下行进——在其周围形成一个巨大的气泡，显着减少阻力，根据研究人员。它还可以随意改变航向或紧急下潜至 100 米的深度，以在不失去动力的情况下避开水下防御系统。首席科学家李鹏飞和他的团队表示，没有任何现有的舰船防御系统能够应对如此快速的“跨媒体”攻击。 “这可以大大提高导弹的突防能力，”他们说。
开发人员面临的最大挑战之一是动力系统，因为需要在吸入空气或水中时产生相当大的推力。但李的团队表示，这个问题可以通过使用硼来解决——硼是一种轻元素，当暴露在两者中时会发生剧烈反应，释放出大量热量。来自湖南省长沙市国防科技大学航空航天科学与工程学院的团队在 9 月 8 日的同行评审期刊《固体火箭技术》杂志上公布了导弹动力系统的蓝图，该杂志由中国宇航学会.中国团队声称高超音速飞行期间的“高度可靠”通信 美国空军在 1950 年代曾将硼短暂添加到喷气燃料中，以增加超音速轰炸机的威力。但该项目被放弃了，因为点燃的硼颗粒难以控制并形成一层碎片，逐渐降低了发动机的性能。近年来，高超音速竞赛重新点燃了人们对硼的兴趣。例如，根据公开可用的信息，中国已经使用含有硼纳米颗粒的固体燃料制造了吸气式超燃冲压发动机，以将导弹加速到声速的五倍或更快。美国军方也有类似的计划。去年由美国海军资助的美国宇航局研究发现，使用氮化硼（硼和氮的组合）制成的纳米管可能用于为速度超过 6,400 公里/小时（4,000 英里/小时）的高超音速武器提供动力。但大多数硼动力发动机设计为只能在空气中工作。
研究人员通常选择铝或镁作为燃料来驱动超空泡鱼雷，因为它们更容易与水发生反应。李的团队表示，他们设计了一种硼动力冲压喷气发动机，可以在空中和水下工作。美国上将称中国的反舰弹道导弹可能打不赢战争有一些独特的部件，例如可调节的进气口和排气喷嘴，以保持硼在不同环境下的燃烧效率，但最大的变化是燃料棒，根据他们的说法纸。由于控制和延长强烈燃烧所需的许多其他化学物质，硼通常占吸气式导弹总燃料重量的 30% 左右。李的团队将燃料中硼的比例增加了一倍，并估计结果可能会产生比水中的铝更大的推力。 “跨介质冲压发动机使用富含燃料的固体推进剂，它与进入冲压机的外部空气或海水一起燃烧，产生高温气体并通过喷嘴产生推力，”该论文称。 “它具有高比冲和简单的结构，是跨媒体反舰导弹的理想动力源。”
该团队表示，硼含量的增加可能会导致批量生产、点火和燃烧控制方面的一些问题，但这些“可以通过硼颗粒的改性、制造工艺的改进和晶粒质量特性的研究来解决”。调整固体燃料发动机的推力是困难的。例如，硼粉在注入燃烧室时表现为固体和流体，这使得物理建模或燃烧过程的调节具有挑战性。而且一旦开始，这个过程就无法停止。近年来，中国在固体推进剂技术方面取得了一些重大进展，包括在纳米燃料颗粒上应用多层涂层来控制其爆炸行为。中国科学家致力于研制可以击中行驶中的汽车的高超音速导弹 去年，中国航天科技集团公司制造并测试了一台 3.5 米宽的发动机，可产生 500 吨推力，这是迄今为止使用单节固体推进剂制造的最强大的火箭发动机。
国产新型反舰导弹有多牛？真正的水漂弹，可在水面高速弹跳
已经陆陆续续给大家科普了多个新武器设计方案了，其实，我一直想给大家传递一种创新的思维。没有做不到，只有想不到。随着我国武器装备逐步由跟跑到并跑再到领跑，未来的武器研发，创新思维才是真正的核心。本文，要告诉大家一种真正的水漂弹，可以在离水面不到5米的高度内、弹跳滑跃前进的新型反舰导弹，末段入水攻击。现在大家经常说的水漂弹，其实是指按照桑格尔弹道飞行的导弹，即在大气层边缘弹跳，类似于在水面打水漂，故称其为水漂弹。其原理是，利用重返大气层时空气密度骤然增加的特点，适当控制再入角度，形成水漂，弹回大气层外。根据初始弹道和速度的不同，这样的水漂可以只有一次，也可以有几次，最后一次不再弹起，而是转入俯冲攻击目标。
水漂弹的好处，一方面是可以增加射程，另一方面是弹道更复杂，增加对方反导系统的拦截难度。目前正被各军事强国高度重视和研发的高超音速导弹，其实并不是上述水漂弹，只是大家的误解而已，它们基本是钱学森弹道，在第一次再入后，不再弹起，而是直接转入滑翔，直到击中目标，所以也称助推-滑翔弹。而我们2019年国庆阅兵上亮相的东风-17，则是全程滑翔，即在大气层内起滑，飞行弹道自始至终都没有出大气层，弹道顶点低，难以远程预警，而且弹道全程不可预测，极大地增加了反导的难度，外形特征就是采用箭簇形的扁平升力体。所以，东风-17代表当前高超音速导弹技术的最高水平。不过，东风-17的射程比较近，只有一二千公里，据说东风-27才是真正的远程高超弹，射程达8000公里（参见《东风-17发射画面首次公开，东风-27还远吗》）。
这是央视首次公开的东风-17发射镜头。
这是东风-27导弹发射车。
注意图中三个箭头所指之处，乘波体滑翔弹头、6轴发射车、蒙布的无依托发射装置，这不是东风-17，因为东风-17是5轴发射车，所以，它是比东风-17还要大一号的新型国产高超音速导弹。但是，我们今天要说的，则是一款真正的水漂弹，它直接在水面上弹跳，最后再入水攻击目标。这里，先说一个概念——近水面空间，指水面上下5米内的空间。为什么提这么一个概念呢？因为未来这个空间将成为一个新热点，以后的不少新武器就将在这个空间飞行，就像目前火热的临近空间（20-100公里高度）飞行器一样。由于离水面只有5米不到的高度，所以，对方雷达想探测到，有很大的难度。
但是，在这么低的高度上掠海飞行，搞不好就一头栽进海里了，而选择水漂弹道，借助海水的反推力进行滑跃，既省力又增程，而且想什么时候入水就什么时候入水。当然，末段攻击段入水最好，就好似鱼雷一样，在水线以下攻击敌方的水面舰艇，爆炸威力会大很多，毁伤效果最佳。那为什么要将反舰导弹的弹道选择在近水面空间呢？因为，高空突防和水下突防这两条路，尽管目前仍然有技术上的突破空间，但随着各海军强国对这两个突防方向的越来越重视，未来发展空间必然被逐渐压缩。各海军强国对大型舰队区域防御体系的构建，高度重视高空反导体系与水下反潜体系的建设，将会给单一依靠高空、高速机动优势或者采用水下发射方式进行突防的导弹带来极大的攻击限制。借助于近水面空间进行隐蔽突防的导弹武器，将会极大利用空中与水下防御体系在近水面空间无法有效进行衔接的弱点进行攻击，这正是目前各海军强国关注跨水空介质导弹技术的目的。
近水面突防导弹充分利用了敌方舰队防御体系在近水面空间存在探测范围无法全覆盖的天然弱点，并借助连续弹跳模式进行近水面突防攻击，是一种全新的导弹近水面作战攻击模式。近水面空间突防武器是未来攻防对抗发展的必然趋势，目前所提出的近水面高速突防武器攻击模式，通过测距传感器控制跳板开合，进而在水面跳跃飞行。由于导弹高速飞行突防，跳板开合需要准确时机控制，研制难度是很大的。
今天我们要介绍的，是哈尔滨工程大学设计的一款防拦截高效弹跳式入水打击导弹。下面我们就来看一下哈尔滨工程大学的新型导弹设计方案。整个导弹包括弹体、弹体头部降载器、头部冲击传递杆、传动控制装置、传动装置和弹跳跳板。其中，传动控制装置和传动装置均设置在导弹弹体的内部，弹体头部降载器设置在导弹弹体的外部，在导弹弹体的头部中心位置开设有滑动管，弹体头部降载器连接在头部冲击传递杆的一端，头部冲击传递杆的另一端穿过滑动管与传动装置铰接，弹跳跳板设置在导弹弹体底部的开口处，弹跳跳板的一端铰接在导弹弹体的底部，另一端与传动装置连接。传动控制装置包括控制器、传感器和执行部件，传感器和执行部件均与控制器电连接，传感器用于接收导弹接近目标及末端入水信号。
这是水漂弹整体结构示意图。其中，数字1代表导弹弹体，数字2代表弹体头部降载器，数字5代表弹跳跳板。下面我们来看一下具体的近水面空间弹跳过程。导弹由空基或海基发射，当导弹的弹体头部降载器撞击水面时，产生的水面反推力通过头部冲击传递杆和传动装置传递给弹跳跳板使弹跳跳板打开，弹跳跳板拍打水面时借助水面反推力使导弹完成一次向前滑跃；导弹脱离水面后，传动控制装置通过复位弹簧使传动装置恢复原位置使弹跳跳板闭合，完成导弹的一个水面滑跃周期。在前一周期滑跃完成后导弹的弹体头部降载器再次撞击水面，重复上述滑跃过程，实现导弹在近水面朝目标滑跃前行。当传动控制装置接收到传感器信号时，即快接近目标了，传动控制装置的控制器控制执行部件动作使传动装置保持固定，使导弹末端入水时弹跳跳板处于闭合状态，导弹入水实施打击。
这是弹跳式导弹的轨迹示意图。记住，是高速弹跳。如果这个方案最终研发成功了，那可是比目前的超低空突防导弹要厉害多了。如果这种水漂弹，能够像滑翔高超弹一样，还能够横向漂移，那就更厉害了。