中国2.5倍音速跨介质武器取得进展！近未来海战，将会如何展开？

贺兰石

中国首部深海军事战争动作巨制《蛟龙行动》即将在大年初一上映，作为今年春节档唯一一部战争大片，一直以来备受军迷期待。军武菌前几天参加首映礼，对这部电影的评价还是比较高的。这部电影节奏紧凑的故事情节，热血沸腾的战争画面都令人大呼过瘾，尤其是出现在银幕上的核潜艇更是令人叹为观止。

▲《蛟龙行动》是一部典型的重工业电影


由于电影中讲述的是发生在近未来的海军大战，所以将现实中各国争相研制的武器装备，通过电影的方式展现在观众面前，军武菌最关注的是这些新概念武器在《蛟龙行动》电影里的设定。

▲鱼雷发射！


随着中国军事科技不断取得突破性进展，中国潜艇技术也一路奋进，成果丰硕。如今，潜艇静音、动力、武器系统等关键技术大幅提升，不断提升捍卫我国海洋权益的能力，这些在电影中得到了生动的体现。此外，中国反潜武器也取得突破性进展，尤其在跨介质航行器、核动力技术、先进制导等技术都有新突破，那么这些新技术达到什么样的水准呢？能否“够得上”电影中的设定呢？

中国跨介质航行器

跨介质航行器是一种能够在两种或多种不同介质中航行的新型飞行器或航行装备，可以在空中、水中，两种介质之间自由切换，是未来海战武器的主要发展方向之一。


跨介质航行器的优势是非常明显的，传统的单一介质海战武器，飞行的介质比较确定，自然对方也有比较明确的反制措施。比如反舰导弹，那对方就发射防空导弹来拦截就是了；对鱼雷和水雷，那就发射反潜火箭进行拦截。总归还是有比较确定的拦截手段的，这就是单一介质海战武器的缺陷。

▲Mk-54型鱼雷


但是如果有这样一种海战武器，它可以在水中和空中自由切换。比如一旦探测到敌方防空导弹来袭，这种海战武器可以马上从空中潜入到水中，在水中躲避敌方防空导弹；等到防空导弹飞过去之后，再从水中回到空中。


即使到了飞行末端，假设敌方使用海拉姆、ESSM防空导弹等进行末端拦截，这种武器又可以从空中回到水下，像一枚高速鱼雷一样迅速扑向目标……那不用说，这种海战武器的突防能力，就大大提高了。

▲跨介质飞行器概念图


我国不少高校、科研院所在跨介质通用动力系统上，做了大量的研发。如在2015年北京航空航天大学研制的跨介质飞行器，以及2011年南昌航空大学设计的跨介质飞行器中，都采用了水面和水下伺服电机动力组。这套动力组在空中和水下都靠螺旋桨驱动，在飞行器入水和出水的时候，靠改变飞行器状态来实现频繁跨介质飞行。


这一设计其实已经有了一些跨介质飞行器的雏形了，只不过靠电动机来驱动飞行器，速度还是太慢，即使是空中飞行也就是亚音速的速度。而且电动机加电池的组合，让跨介质飞行器的续航能力很成问题，不具备什么工程运用的价值。

▲冲压发动机工作原理


而目前最有价值的跨介质飞行器动力组，来自于哈尔滨工程大学和国防科技大学的联合课题组提出的跨介质冲压发动机方案。该动力系统中采用金属基贫氧推进剂为主燃料，主要由进气道、进水管路、燃气发生器、补燃室、尾喷管等部件组成。


金属基贫氧推进剂在燃气发生室内燃烧产生富燃燃气，在空中飞行阶段，产生的富燃燃气与进气道进入的空气在补燃室内部发生反应，由喷管喷出后提供推力。


在水下航行阶段，产生的富燃燃气中的金属颗粒与通过进水管路进入的海水在补燃室内发生金属/水反应，一方面反应产生氢气经喷管排出产生推力，另一方面反应释放热量使得二次进水中的水工质蒸发膨胀做功产生推力。


哈工程和国防科大的课题组对铝基贫氧推进剂的动力方案中关键部件及模态转换进行了详细论证，该动力系统方案水下设计航速为100 m/s，空中设计飞行马赫数为3。

▲课题研究中公开的相关参数


此外，还对不同金属基贫氧推进剂的动力方案理论性能和工作参数进行了分析，论证后这种跨介质飞行器的高空巡航马赫数可达2.5，掠海飞行马赫数可达2.3，水下航行速度为141 m/s。


也就是说，这款跨介质飞行器，可以以两点五倍音速的高速，在高空巡航，同时还可以以二点三倍音速的速度，实施掠海飞行。最神奇的是，它还可以在入水之后立刻转换到水下鱼雷模式，形成类似超空泡鱼雷的效应，以每秒100到140米的速度航行，也就是每小时的速度高达360千米到500千米。

▲跨介质飞行器概念图


可想而知，无论是高空飞行，还是水中航行，还是连续跨介质飞行或航行，这种跨介质飞行器的性能都是极好的，在反潜作战中将发挥巨大作用。

中国鱼雷技术的新突破

除了“上天入海”的跨介质航行器，我们在鱼雷技术上也取得了突飞猛进的成就，尤其是在核动力、制导方式、智能化等方面成绩斐然。


据美国媒体报道，中国核动力鱼雷技术取得重大突破。美国《动力》网站战区频道报道，中国科研团队在《水下无人系统学报》发表论文，宣告已完成核动力鱼雷系统的概念设计，标志着中国在这一领域从理论探索迈向工程实践阶段。

▲《水下无人系统学报》的论文


据报道，在技术原理上，中国核动力鱼雷采用一次性小型化核反应堆，结合水冷热中子反应堆和温差发电技术，设计出直径小于 533mm、长度不超 3m、重量不超 750 公斤且具备 100kw 电功率输出能力的核反应堆电源，实现核反应堆小型化，满足装入普通鱼雷的严苛要求。


性能上，核动力鱼雷优势明显。它能以 30 节巡航速度航行 200 小时，航程超万里，可从中国沿海横跨太平洋直抵美国本土，战略威慑范围大幅拓展。与俄罗斯 “波塞冬” 核鱼雷相比，中国核鱼雷体型小巧，可由舰艇的 533mm 鱼雷发射管携带，灵活性高，还能搭载常规弹头，建造成本低，适合大规模生产。

除了核动力鱼雷的技术取得突破性进展，在制导技术上也取得了新成就。我们知道，目前主要有这样几种制导方式：其一，是光纤线导。就是鱼雷后面拖着一根光纤，由潜艇根据鱼雷自己的自导头，还有潜艇上的声呐系统探测到的目标距离和速度诸元等，使用光纤给鱼雷传递制导指令，引导鱼雷攻击目标；其二，是声呐自导。也就是鱼雷自己带着一个声呐阵列，发射出去之后自行寻找目标；其三，是尾流自导模式。也就是鱼雷发射出去之后跟踪目标的尾流，沿着尾流找到目标。

▲电影中的鱼雷尾流


以目前我国水下兵器发展的趋势看，中国尾流制导鱼雷技术已有重大突破，还在持续优化。如进一步提高尾流识别精度，增强在复杂海况、多种干扰源环境下对目标尾流的准确捕捉和跟踪能力，以及提升与其他制导方式的融合水平，使鱼雷在不同阶段、不同场景下都能更精准地打击目标。

而在鱼雷的智能化技术领域，我们正在使鱼雷具备更强的自主决策和判断能力，如在目标识别方面，能够更精准地分辨敌方目标与友方目标、真目标与假目标。在战术运用上，可根据战场实时态势，自主选择最佳攻击策略和路径，还能与其他作战平台实现更高效的信息交互和协同作战。

《蛟龙行动》中的武器设定

以上正在攻克的鱼雷技术中，有不少都在电影《蛟龙行动》中得到了演绎。正如林超贤导演所透露的那样，电影中有很多技术细节、战术战法、先进装备等，都是中国海军正在研制，或者有技术预研的装备。

▲电影中可以看到“科幻”感十足的武器

军武菌稍微剧透一下，电影中就有潜艇发射“超空泡”鱼雷的情节。这种鱼雷利用水下航行体的超空泡效应在水中达成极高的航行速度，相对于传统鱼雷平均30节的巡航速度，50节的最高速度，超空泡鱼雷的极速动辄可以达到200节以上，几乎就相当于是一枚水中导弹了。且由于该型鱼雷在水下超高航速的特性，给我们的“龙鲸号”攻击核潜艇带来了不小的麻烦。

▲声呐兵侦听鱼雷攻击


剧中最重要的武器设定无疑是“龙鲸号”核攻击潜艇，剧组1:1搭建了4艘潜艇来满足不同拍摄需求。从预告片和片花看，剧组架空的这种潜艇外观上类似于英国“机敏”级潜艇，艇尾采用X型尾舵，采用核动力推进技术。

▲1:1的比例搭建潜艇场景


该型潜艇的外观非常“科幻”，但咱们“任何科幻电影都想象不出”的“六代机”都首飞了，中国电影能想象到的“龙鲸号”这样的潜艇外观就不足为奇了。毕竟歼-20横空出世的2011年，彼时的军迷还习惯于“给中国武器找爹”，并吐槽说是抄袭美国的F-22和俄罗斯米格1.44的，而随着军事科技日新月异的今天，电影架空出如此“科幻”的潜艇，军武菌想说的是：嗯，这款潜艇中国可以有！

除了潜艇的设定，另外两个设定军武菌也感到非常有创意：
一是蛟龙突击队使用了喷气式背包，喷气式背包采用的是小型涡轮风扇发动机作为推进装置，使用计算机控制喷口方向从而实现解放双手的短距离飞行。这个概念似乎是冷战时期 “飞行兵”的现代化版本，当年也是使用了“战斧”式导弹上同款的小型发动机研制出了飞行背包，不过当时计算机技术落后，只能使用手动操作。

二是机器狗作战的画面，毕竟2024年珠海航展咱们就高调展示了作战用的“机器狼”，虽然《蛟龙行动》中机器狗是反派在使用，但也非常具有借鉴意义。毕竟作为新诞生的战斗武器，机器狗的运用是进攻方和防守方都要考虑到的现实问题。电影人通过融合近未来的设定将这种攻守活灵活现的展示了出来，没准能对现实中的武器和战术起到一定的启发作用。

《蛟龙行动》即将在大年初一上映，预售已经开启！作为春节档唯一一部军事题材，中国终于有一部类似于汤姆克兰西《惊天核网》，中国海军破除反派核阴谋“拯救世界”的故事了。

这个时刻《蛟龙行动》有其特殊的意义，在面对不友好国家通过电影施加的文化霸凌时，中国电影人以智慧和实力“以彼之道，还施彼身”，用自己的方式打破偏见，扭转话语权，这不仅是电影上的较量，更是一场文化自信的胜利！