精确制导武器领域十大进展
一、美国加州理工学院团队研制出高灵敏度芯片级光学陀螺仪
2020年2月，美国加州理工学院团队研制出一种基于硅基集成化工艺的芯片级光学陀螺仪，具有极高的稳定性和灵敏度，可以测量地球自转转速，随机游走噪声低至0.068度/小时1/2，偏置不稳定性为3.6度/小时。这一成果是芯片级光学陀螺仪的重要里程碑，有可能成为多种环境下的旋转测量替代方案。集成化微型光学陀螺仪的高精度、小体积、低成本等综合性能优势，使其有望成为未来精确打击武器的最佳选择之一，对于提升精确打击武器系统的效费比、集群作战效能及环境适应性等均具有重要意义。
二、美披露创新组合动力概念
2020年3月，美国《航空周刊》报道披露，美国初创公司HyperSpace Propulsion正在开发一种名为“高超声速混合超导燃烧冲压加速磁流体动力”（Hyscram）的创新型组合动力概念。该公司将其定性为超导电混合“涡轮基组合循环发动机”（TBCC），融合了超导电力、燃气涡轮发动机、亚燃/超燃冲压发动机和磁流体力学等多项技术，为攻克TBCC中固有的涡轮与冲压之间的推力陷阱问题提供了新思路，可提供从静止启动到马赫数8以上的速度，适用于从高速飞机到导弹等商业和军事应用。
三、“灰狼”低成本巡航导弹小型化涡喷发动机成功试验
2020年3月，美空军研究实验室联合诺斯罗普·格鲁曼公司和美国TDI公司完成“灰狼”（Gray Wolf）巡航导弹TDI-J85低成本涡喷发动机的最大推力试验。试验中，发动机在高空进行了多次空中启动和运行，推力达到预期要求，燃油效率超过预期。本次试验极大增强了美军对该发动机和武器系统整体性能的信心，为低成本小型化巡航导弹的研制奠定了重要基础。
四、美国成功进行旋转爆震火箭发动机小尺寸模型点火测试
2020年4月，美国中佛罗里达大学宣布，在美空军科研办公室和空军研究实验室的资助下，已建立并测试了一台旋转爆震火箭发动机的实验模型。研究团队通过精细调整向发动机内部喷注氢氧推进剂的速度，使旋转爆震得以连续进行，并通过在氢气燃料流中注入示踪剂，使用高速摄像机量化爆炸波，首次得到在旋转爆震火箭发动机中，进行安全有效的氢氧推进剂爆震的实验证据。该模型以及表征爆震波的试验技术，对于推进爆震燃烧机理的研究有重要意义。旋转爆震火箭发动机可大幅提高发动机热循环效率，降低燃料消耗率，有望替代现有液体火箭发动机，为临近空间高超声速武器、空天飞行器提供动力。
五、美军通用高超声速滑翔器成功进行飞行试验
2020年3月19日，美国防部在“中程常规快速打击”项目支持下，成功进行“通用高超声速滑翔体”首次飞行试验，验证了转化为武器系统的可行性。试验中，“通用高超声速滑翔体”成功击中预定目标点，命中精度达0.15米，射程约3200千米，表明该方案基本成熟，有望支撑美陆军和海军快速实现高超声速导弹部署。美国防部表示，本次试验是支撑美军在本世纪20年代中期实现高超声速作战能力目标的重要里程碑。
六、俄罗斯开始研制陆基中近程小型高超声速导弹
2020年11月，俄罗斯《消息报》报道称，俄正在精确制导战术导弹系统概念实施框架内，开展“克列沃克-D2”（Klevok-D2）陆基中近程小型高超声速导弹项目的研发工作。该导弹基于俄新型“赫尔墨斯”反坦克导弹技术方案研制，采用新型巡航级冲压发动机，发动机由燃气发生器和补充燃烧室组成，采用聚丙烯固体燃料，工作时长42秒，可使导弹达到5马赫巡航速度。“克列沃克-D2”可用于紧凑型发射装置，速度、射程有望大幅提升，将极大提高作战效率，使俄军增强对陆打击火力。
七、俄罗斯发展高信噪比远红外光电探测器
2020年4月，俄罗斯莫斯科物理技术学院研发出基于石墨烯异质材料的高信噪比远红外光电探测器，工作波长可拓宽到远红外和太赫兹波段，具有光灵敏度高、响应频率低、暗电流低等特点，与传统光电探测器相比，微弱信号探测能力更强。石墨烯远红外光电探测器有望在导弹导引头领域获得应用，大幅提高导弹制导精度。
八、美国和挪威推进高超声速冲压发动机技术研究
2020年4月，时任美国防部研究与工程副部长迈克尔·格里芬表示，继续与挪威Nammo公司开展名为“增程型战术高速进攻性冲压发动机”（THOR-ER）的固体燃料冲压发动机技术研究。该项目根据美国防部研究与工程副部长下属先期能力局提出的“联盟原型倡议”（API）需求，将充分利用Nammo公司在导弹和火箭领域的技术优势，开发出高速、远程、经济可承受的全尺寸原型机，推动关键技术部署，确保美国及其盟友在高超声速领域的军事优势。
九、空天装备最耐热陶瓷复合材料取得突破
2020年5月，俄罗斯国立技术研究大学研发出有史以来全球已知熔点最高的碳氮化铪陶瓷复合材料，熔点温度高达4000℃以上。借助其独特的物理、机械和热性能，该材料未来可应用于临近空间高超声速武器、重复使用空天飞行器等装备“受热最严重”的部件，借助材料的先进性能改进结构件的总体尺寸与结构形式，进一步提升空天装备在力热耦合复杂环境中的使用性能。
十、金帐汗国”技术验证项目进行首次飞行试验
2020年12月，在美空军研究实验室和美国科学应用与研究协会的技术支持下，美空军试验中心完成“金帐汗国”（Golden Horde）自主弹药蜂群技术验证项目的首次飞行试验。试验中，F-16战斗机投掷的2枚“合作型小直径炸弹”建立了弹间通信，以自主方式合作发现了两个高优先级目标。不过，由于某个武器软件未能正确加载，导致2枚弹药未能将协同指令信息加载到制导武器导航系统，没有及时更新目标位置信息，最终未能命中最高优先级目标。演示使用的小直径炸弹配备了一个可收集战场空间信息的反GPS干扰源导引头、一款用于制导武器间无线电通信的软件和一个预装了协同算法的弹载处理器。
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来源 | 北京海鹰科技情报研究所
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