9月26日报道 时事社9月24日报道称，日本防卫省为了强化冲绳县尖阁诸岛（即中国钓鱼岛及其附属岛屿——本网注）等离岛防御，正在开发“岛屿防御用高速滑翔弹”。这是一种可从超高空发射的导弹上分离的弹头，并以超音速击中地面目标的进攻型武器，防卫省将其视为陆上自卫队夺岛战力之一。防卫省将开发工作比原计划提前了7年，试图在2026财年实用化。

发射装置预计采用机动式平台。由于射程较远，如果与防卫省在航空自卫队引进的对地攻击型远程巡航导弹配合，将会具备攻击敌方基地的能力，因此可能会受到周边国家的警惕。

报道称，滑翔弹通过火箭发动机来推进，弹头在数十公里高度分离，然后在大气层内以超音速朝着地面目标滑翔和降落。它速度快，很难被敌军防空武器拦截，可以从敌方进攻的离岛周边岛屿进行发射。

防卫省为了应对在东海活动的中国军队的威胁，推进了在冲绳县宫古岛和石垣岛设立陆上自卫队地对舰导弹部队的计划，滑翔弹可能会被部署到这些陆上自卫部队。

资料图片：日本防卫省公开的高速滑翔弹使用示意图。（图片来源于网络）

资料图片：未来高超音速导弹想象图。（图片来源于网络）

报道称，防卫省官员称，“如果岛屿遭受攻击，可以投入陆上自卫队的水陆机动团，但要想有效实施机动团的登陆夺岛作战，就需要对地攻击能力”。

要实现滑翔弹的实用化，还需要能够保障超音速滑翔的姿态控制系统，需要拥有弹头具备承受滑翔时与大气摩擦产生高温的技术。防卫省计划依次开发早期部署型和性能提高型不同型号，于2025财年完成试验。

报道称，防卫省自2018财年起，为滑翔弹的研发编制预算，并在2019财年的预算申请中提出了138亿日元（1日元约合0.009美元）要求。

资料图片：高超音速武器再入大气层想象图。（图片来源于网络）

【延伸阅读】不顾宪法限制？日本谋求研发5马赫以上高超音速导弹

9月21日报道 据合众国际社9月19日报道称，据当地媒体报道，日本正在研发一种速度可能达到5马赫或更高的高超音速导弹。

报道称，据共同社19日报道，日本已在明年的防务预算中划拨更多资金（约5700万美元）用于导弹研发。

图为美国高超音速武器示意图

日本政府是在朝鲜表示支持半岛无核化的时候作出这一决定的。

日本谋求研发的导弹能够攻击敌方基地。据共同社报道，有关担忧也在增强，因为这种武器可能违反日本宪法规定的以防御为导向的政策原则。

日本防卫省计划建造超音速燃烧冲压喷气发动机的样机，对高速飞行中燃烧喷气燃料的技术和耐热材料技术进行研究。测试将在2023年至2025年进行。

图为高超音速导弹想象图

据共同社报道，防卫省表示，该导弹将用于“保卫日本”，不会采用和美军一样的部署方式。

日本以前曾把来自朝鲜和中国的威胁作为增加国防预算的理由。

【延伸阅读】日本要在宫古岛建导弹部队给中国海军“设卡”：遭当地掣肘

1月12日报道 日本《产经新闻》1月11日发表题为《日本将在宫古岛建导弹部队和弹药库》的报道称，据悉，围绕在冲绳县宫古岛部署陆上自卫队警备队和导弹部队的计划，日本防卫政务官福田达夫将于17日访问宫古岛市，向该市市长下地敏彦传达在市内采石场建弹药库和射击训练场等导弹部队相关设施的方针。防卫省寻求在2020年建成相关设施，但冲绳县正在研究强化设施建设环境评估条例，相关建设可能会推迟。

防卫省2017年11月着手在位于宫古岛中央区的高尔夫球场旧址建设驻屯地。该工程计划2019年2月完工，同年3月，防卫省将在此部署负责初期应对的警备部队。

报道宣称，考虑到中国海军舰艇的威胁，防卫省还将部署反舰导弹部队和护卫该导弹的地空导弹部队。关于两支导弹部队的相关设施，防卫省最初考虑在宫古岛北部收购牧场后建设，但遭到当地反对，被迫放弃，候选地的选定一度推迟。

防卫省经重新研究后决定，在宫古岛东部的采石场建设导弹相关设施，并就此征询宫古岛市的意见。如果获得该市的理解，将与采石场的土地所有人进行协调。

资料图：日本88式陆基反舰导弹在宫古岛参加演习。

【延伸阅读】日本试验4马赫发动机 为高超声速武器奠基(图)

S-发动机进行燃烧测试。

S-发动机将成为日本未来发展高超声速武器和无人飞行器的基石。

S-发动机结构图

早在去年初，日本宇航研究开发机构（JAXA）成功进行了高速涡轮发动机（S-发动机）在马赫数4条件下的地面试验。该发动机是一台带有预冷却器的高速涡轮喷气发动机小尺寸验证机，目标应用对象是JAXA正在发展的一型100座级高超声速客机，其巡航速度达马赫数5，设想在东京与洛杉矶之间运营。本次试验是JAXA预冷却高速涡轮发动机研发计划的一项测试内容，试验的成功表明日本高速涡轮发动机技术研究计划进展顺利。从长远来看，高速涡轮发动机技术将对未来军、民用高超声速运输、侦察/打击和天地往返飞行器的发展带来深远影响，而预冷却技术无疑是高速涡轮发动机研究的重要技术途径。日本预冷却高速涡轮发动机的发展值得我们关注。

项目背景和研发进展

高速涡轮发动机是指以涡轮发动机为基础，采用先进技术手段将发动机使用包线扩展到马赫数3～5。日本从20世纪80年代就开始高速涡轮发动机技术研究，并同时进行了两种技术途径的探索：一种是串联式涡轮冲压组合动力的变循环高速涡轮发动机方案，由于技术难度太大，2003年日本放弃了该方案；另一种是采用预冷却技术的高速涡轮喷气发动机方案。

日本预冷却方案通过“吸气式涡轮冲压膨胀循环发动机”（AtrEX）项目开展研究。该项目于1986年启动，发动机设计工作包线是马赫数0～6，高度0～35千米。1996年制造出了AtrEX-500验证机，开展了海平面静态点火试验和部件试验。2004年，JAXA在前期研究基础上，梳理出了预冷却高速涡轮发动机发展路线图，将后续研究工作的重点转为开展S-发动机的飞行试验验证。该路线图设定的主要发展里程碑如表1所示。

从路线图看，JAXA今后的工作重点是评估和验证S-发动机在马赫数5飞行条件下的性能，之后逐步开展飞行试验。用于试验的“高超声速技术试验飞行器”（HYTEX）正在研制中，将通过固体火箭推进器加速到马赫数5，以提供S-发动机的试验验证环境。飞行试验将主要验证S-发动机的部件性能，包括高马赫数飞行时高温条件下的预冷却器、低压条件下的核心机和苛刻条件下的燃料供给系统等性能碑。在飞行试验中，将采用安全介质（如液氦、液氮或其它安全介质）取代液氢作为冷却剂，使S-发动机更适合工程应用。

S-发动机技术特点

S-发动机由进气道、预冷却器、核心机、加力燃烧室和喷管组成（图1），发动机主要技术参数如表2所示。

以马赫数5巡航飞行时，发动机进口滞止温度将达到1000℃，超过了常规涡轮喷气发动机进口温度限制。为了解决此问题，S-发动机采用了预冷却技术，利用液氢冷却来流空气，将温度降低到300℃左右。另一方面，通过冷却使来流空气密度增大从而增加推力，能够保持发动机从马赫数0到5连续工作。

S-发动机的主要部件详情如下：

可变几何的进气道：采用矩形进气道，相比于圆形进气道拥有更大的喉道高度和更简单的调节机制，进气道内有3块斜板，其中后两个斜板可调以控制波系，将来流速度从马赫数5降低到马赫数1，2003～2004年，进气道部件试验成功进行。

预冷却器：预冷却器是一种壳体管路型的热交换器，形状为矩形，与进气道匹配，由1296个长320mm、外径2mm的不锈钢管组成，钢管壁厚为0.15mm，管路间距比AtrEX发动机增加一倍，已解决预冷却器最核心的技术难题——结霜问题。预冷却器热交换率约120kW。

核心机：流量仅为1.1kg/s，因此采用单转子设计，由较为简单的斜流压气机、回流环形燃烧室和单级轴流涡轮组成。

加力燃烧室：火焰稳定器同时作为燃油喷嘴。通过改变火焰稳定器的形状增强掺混能力。

可变几何尾喷管：采用复合材料，可通过调节喷管面积控制燃烧压力。

总之，S-发动机的特点是采用单转子涡轮喷气发动机加装预冷却器和加力燃烧室，构成高速涡轮发动机，发动机只有单一流道，不需采用模态转换可实现马赫数5的飞行。

几点认识

通过有序开展预冷却高速涡轮发动机技术的研究工作，日本在预冷却技术、可调进气道和喷管、核心机技术等方面均积累了大量地面试验和飞行试验数据，并成功进行了马赫数4的地面试验，在提高常规涡轮发动机马赫数方面走在了世界前列。总结JAXA在预冷却涡轮喷气发动机方面的研究进展，可以得出以下几点认识：

1．预冷却技术是提升涡轮发动机工作马赫数的重要途径

常规涡轮发动机由于受压气机进口温度和涡轮前温度的限制，飞行马赫数一般低于3。为了实现持续高超声速飞行和空天往返，都需要尽可能提高涡轮发动机的工作速度范围，以实现与冲压发动机和火箭发动机等其他动力形式的有效组合。目前高速涡轮发动机发展的技术途径有两种，一种是通过变循环方式来提高涡轮发动机马赫数，之后与冲压发动机组成串联式涡轮基组合动力；而另一种是采用预冷却技术扩大常规涡轮发动机马赫数及工作包线，构成预冷却高速涡轮发动机。两相比较，前者压气机出口温度高而燃油当量比较低，在比冲方面具有优势；后者则结构简单，省去了模态转换带来的进气道启动等问题，而且采用预冷却技术增加了空气流量，在推力方面具有优势。日本在高速涡轮发动机技术的发展过程中，对变循环技术和预冷却技术都进行了探索，最终选择了预冷却技术继续发展，并在构型上简化为预冷却涡轮喷气发动机，没有与冲压发动机进行组合。近期该项目的试验成功表明，预冷却涡轮喷气发动机能够显著提高涡轮发动机马赫数，是非常值得探索的高速涡轮发动机形式。

2．轻质高效的预冷却器是预冷却高速涡轮发动机的关键技术

在发动机流道内安装预冷却器会造成重量增加、进气畸变和压力损失，同时，采取密集管路形式的预冷却器极易产生结霜问题，严重影响换热效率并造成流道堵塞增大压力损失。因此，轻质高效的预冷却器是预冷却技术能够取得突破的重要一环。S-发动机在预冷却器的研究方面继承了AtrEX发动机的成果，在换热效率和重量方面取得平衡，通过加大冷却管路的间隙来解决结霜问题，今后的飞行试验验证也将采用双冷却回路的模式，采用其它惰性气体来替换液氢作为冷却介质，提高安全性。

JAXA于2005年制定了空天发展路线图，所关注的四大内容之一就是发展高超声速吸气式飞行器，其中预冷却高速涡轮发动机的发展是其动力技术发展的主要方向。尽管日本制定的高超声速发展路线图和预冷却高速涡轮发动机技术研究项目的公开背景均为民用，但所发展的各项技术无疑也能够转化应用于军用高超声速武器，为其今后发展高超声速武器装备奠定坚实基础。（张东宝）