【军事文摘】美国高超声速武器技术发展的回顾与预测
新项目，新部门，新进展
——2014年美国高超声速技术发展回顾
美国的高超声速技术发展在2014年继续领跑世界，试飞、新项目启动、国际合作、技术成熟度评估等一系列频繁的动作表现出美国对高超声速技术的高度期望。
☆美国空军研究实验室（AFRL）或汲取反应发动机公司佩刀发动机技术开展高超声速飞行器研究
2014年1月13日，反应发动机公司在其网站上发表声明称其已经与美国空军研究实验室航空航天系统部（AFRL/RQ）进入“联合研制合同”（CRADA）状态。对AFRL而言，云霄塔和佩刀发动机意味着区别于常规高超声速飞行器的设计思路，国外一些媒体猜测佩刀发动机技术可能会被AFRL用来支持高超声速军用飞机研究。
☆DARPA开始XS-1飞行器第1阶段工作探索马赫数10高超声速飞行和空天飞行技术
XS-1项目旨在研发一种完全可重复使用的，与航空飞行器相似，但可以实现太空飞行的无人飞行器。XS-1空天飞行器的第1阶段工作已经开始，波音公司、Masten航天系统公司和诺格公司等3家公司携其合作伙伴与DARPA签署了研发合同。若XS-1项目研究成果能够成功转化为可行的空天飞行器方案，将有可能显著降低未来近地轨道发射成本。此外，XS-1项目还将进一步促进相关技术的发展并催生新一代高超声速飞行器和空天飞行器，如可全球到达的情报、监视、侦察飞行器等。
☆AFRL在阿诺德工程中心成立高速试验分部推动国内高超声速技术发展
据美国空军阿诺德空军基地官网2014年10月7日报道，美国空军研究实验室（AFRL）已在AEDC正式成立了高速试验分部（High SpeedExperimentation Branch）。据分析，美国当前地面试验能力比较于满足当前及未来高超声速飞行器RDT&E的试验能力需求仍存在差距。美国近年来确立了16处高超声速核心试验设施，形成了共享试验能力资源的工作模式，并通过立法建立相关制度，确保试验设施获得持续监管和经费支持。
☆美国空军科学顾问委员会评估高超声速技术成熟度，可能于2025年实现高超声速打击武器
美国空军科学顾问委员会（SAB）于2014年8月左右在其网站上发布了其高超声速飞行器技术成熟度（THV）研究部分内容。研究称近期高超声速技术演示验证的成功和对敌领空突防能力关注的持续提高对美国高超声速武器系统研究推动作用明显。基于现有高超声速技术成熟度和国防部未来计划，研究认为战术射程的空射高超声速打击武器在与实力相当的、防空能力较强的潜在敌对国家对抗时具有重要打击能力和实际作战意义，大约能够在2025年前后实现。但当前技术成熟度在2035年前不能支撑高超声速情报、监视和侦察（ISR）飞行器发展。
☆美国陆军先进高超声速武器（AHW）第2次试飞失败，发射台异常可能为主要原因
先进高超声速武器（AHW）是美国建设其常规快速全球打击能力（CPGS）的重要组成部分。美国东部时间2014年8月25日凌晨4:00，美国陆军先进高超声速武器（AHW）项目完成了第2次试飞。但是，AHW此次试飞并未成功，飞行器发射后很快出现异常，随后试验被提前中止。五角大楼对AHW第2次试飞事故调查的初步结论是“发射台故障”所致，助推器和飞行器在发射时工作正常。助推-滑翔高超声速飞行器是美国高超声速飞行器研制领域和CPGS计划的一个重要组成部分。美国陆军曾表明计划在AHW第2次试飞成功后开展相关工程研制，此次试飞失败可能将延缓这一计划的启动时间，但助推-滑翔高超声速飞行器仍将是美国实现CPGS能力的一个重要备选方案。
☆美澳合作HIFiRE项目将陆续试飞，第2阶段工作支持武器装备发展
2014年8月25日， AVIATIONWEEK & SPACETECHNOLOGY上发表文章称美国空军研究实验室（AFRL）与由澳大利亚国防科技组织（DSTO）联合开展的高超声速HIFiRE项目试验计划有所调整，HIFiRE-7、HIFiRE-5B、HIFiRE-4、HIFiRE-6、HIFiRE-8等5次试验将在今后两年完成，并计划在2015年启动HIFiRE项目第2阶段工作。而HIFiRE-8的发射也将标志HIFiRE项目第1阶段（HIFiRE I）的结束。同时有关HIFiRE项目第2阶段的工作（HIFIRE II）也正在酝酿，HIFIRE II预计于2015年中期开始，为期8年。其目标是在2024年前为美国和澳大利亚空军提供“决定性的、快速响应的战术能力”（Responsiveand Decisive Tactical Capability）。（文/牛中文）
战略调整与装备更新
——美国新一轮高超声速飞行器发展动因
近年来，美国陆续完成了HyFly、X-51A、HTV-2、AHW等具有导弹武器研发背景的高超声速飞行器共计11次演示验证飞行，美澳合作开展的基础技术研究项目HIFiRE也完成了5次试飞。虽然总的失败次数多于成功次数（9:7），但美国仍对发展高超声速技术予以高度关注。这一现状与美国国家和军队战略思想转变和武器装备更新换代有着密切的联系。
★高超声速武器是美国9.11事件后战略思想调整和实施的有力支撑手段
美国现役的远程打击武器，包括轰炸机和弹道导弹（ICBM）在内均为冷战时期的产物，是以发动核打击为核心目的的武器装备。
9.11事件后，美国对其战略核力量重新进行了审视，认为原来作为国家安全保障基础的“三位一体”核战略明显失去了效用。为逐步减少对核武器的依赖，增强战略威慑的反应灵活性，美国在2001发表的《核态势审议报告》中正式提出包括常规武器和核武器相结合的进攻性打击系统的新“三位一体”战略威慑体系。
2005年，《常规快速全球打击：是可行的作战方案还是国际局势的威胁》报告称美国现役B-1、B-2轰炸机和俄亥俄级潜艇等全球打击系统均已经完成了升级，成为兼具核常打击能力的平台，但武器弹药仍保留了原有状态。
21世纪的第2个10年，美国加速亚太地区战略规划的实施。为了维护美国及其盟国在这一地区的安全与利益，美国需要一种既可以实现远程快速打击，同时又显著区别于ICBM的武器，在确保打击任务的有效实施的同时，避免由于使用弹道导弹类武器而引发“核误判”。因而美国近年来即使在国防预算持续削减的大背景下仍然坚持大力发展高超声速技术，以期形成一种有别与ICBM的远程高速打击武器，支撑其战略计划的进一步实施。
★发展高超声速武器是美国作战思想变更和武器装备更新换代的需要
从战略发展看，随着美国战略重心向亚太地区调整，考虑到亚太地区部分国家的军事实力，美军的作战思想也发生了改变，提出“空海一体战”和“联合作战介入”等作战概念，反介入/区域拒止（A2/AD）环境下的作战能力成为当前主要关注点，其对具有更高突防能力的武器装备产生了更加明确的需求。美国持续重视高超声速技术发展正是这一战略思想的体现。
从实战应用看，美国曾准确获悉了基地组织头目本•拉登的位置，并使用战斧导弹实施“斩首”攻击。但由于导弹飞行速度低，在目标转移之前未能抵达目标区域，未能实现“斩首”目标。故发展高速打击武器，实现快速响应和有效杀伤时敏目标的能力，将对美国近年来一直主打的“反恐牌”和“斩首”作战提供有力支撑。
从装备升级看，美国现役武器装备“战斧”巡航导弹开始于1972年，F/A-18“大黄蜂”战斗机起始于1974年，第五代战斗机F-22“猛禽”方案最早可以追溯至1969年，B-2“幽灵”轰炸机于1978年开始研制，均一定程度受到了冷战影响，并已经服役了较长一段时间。这些装备最初的设计思想与美国当前和未来将面临的作战环境具有不同程度的偏离。加上俄罗斯在2014年10月16日前后举办的“开放式创新论坛”上宣称高超声速飞行将是俄罗斯第六代战斗机的关键技术指标，故从武器装备更新换代的角度看来，发展高超声速武器也是美国武器装备更新换代的一个重要方向。（文/牛大文）
导弹？飞机？——美国高超声速武器技术发展预测
☆技术攻关更贴近型号研制，加速弹用导引头与战斗部等技术研发
近年来，美国进行的大量高超声速飞行试验多为机体设计方案、超燃冲压发动机、热防护材料等技术的的演示验证项目，如X-43A、X-51A、HTV-2和AHW等，这些项目虽然拥有导弹武器背景，但本身仅为技术验证飞行器。
图1 2011年《美国空军科学与技术工程评估》高速武器发展路线图
2008年《美国国防部高超声速项目路线图》和2011年《美国空军科学与技术工程评估》高速武器发展路线图中，美国国防部和空军对除布局、推进技术外的导引头技术和战斗部技术也进行了规划，如图1所示。但2008年—2013年，美国的高超声速飞行器试飞多用于验证布局与推进技术。
此次公开的《高超声速飞行器技术成熟度（THV）研究》内容中称“大约能够在2025年前后实现”战术射程的空射高超声速打击武器，并明确提出“导引头和导引头集成技术具有最高优先级”和“探索适用于高超声速打击武器末端高速的杀伤弹药”，说明美国空军已经开始将研究重点转向更为贴近导弹武器的导引头和战斗部等分系统技术上。
同时，2014年8月25日出版的AviationWeek & Space Technology上有文章称美澳合作HIFiRE项目第2阶段“HIFiRE II”的计划将于2015-2024年之间开展，其目标是在2024年前为美国和澳大利亚空军提供“决定性的、快速响应的战术能力”（Responsiveand Decisive Tactical Capability）。
综合以上内容，推测美国未来高超声速技术发展将更加密切围绕型号研制，并有可能在2025年前后完成高超声速打击武器的研发。
☆发展助推器技术并着手解决弹-机兼容问题，提高在载机平台上的适用性
虽然图1内容“技术空白”部分提到的助推器问题和弹-机兼容性问题没有在《高超声速飞行器技术成熟度（THV）研究》的公开内容中有所体现，但美国近年来在高超声速试中的失败确实暴露出了助推器短板问题。
Aviation Week &Space Technology网站2014年10月6日发表文章，呼吁“在设计、发展高超声速武器的同时应重视助推器问题”，称2001年6月X-43A试飞事故、HTV-2试飞连续失败和X-51A第3次试飞事故的根本原因都是由助推器所引起的，充分显示出助推器对吸气式高超声速飞行器和助推-滑翔高超声速飞行器的重要性，并提出“只有高超声速飞行器和助推器同时正常工作才是真正的工作”。
此外，助推器技术对未来高超声速打击武器的弹-机兼容性也有着十分重要的影响。美国X-51A高超声速飞行器全系统（X-51A飞行器、适配器和助推器）长度为7.65m，质量1788kg。以此为参考，美国B-1、B-2、B-52等现役轰炸机具有携带该尺寸和质量导弹的能力。但F-22、F-35等先进战斗机由于强调隐身性能而采用了内埋武器舱，主要用来挂载少量的空空导弹（典型载荷如AIM-120导弹长度3.65m）和制导炸弹等。虽然F-22、F-35的翼下挂点具有携带大型载荷的能力（如F-22翼下单个挂点承载能力为2268kg），但外挂导弹会显著降低飞机的隐身性。
因此，实现系统小型化、发展高效助推器，解决弹机兼容问题也将是美国今后发展高超声速巡航导弹的一个重要研究领域。
☆基于高超声速打击武器技术发展可重复使用高超声速飞行器，预计2035年具备高超声速ISR飞行器研制能力
同时，在此次技术成熟度研究结尾部分，美国空军科学顾问委员会建议“保持当前高超声速情报、监视、侦察飞行器研发投入水平以备不时之需”。事实上，美国发展的高超声速打击武器技术与高超声速ISR飞行器之间有非常密切的联系（见图3）。此次《高超声速飞行器技术成熟度（THV）研究》称“当前技术成熟度在2035年前不能支撑高超声速情报、监视和侦察飞行器发展”，与洛马公司最新公布SR-72飞行器时所述内容大致相符，即先通过高超声速打击武器进一步验证相关技术，形成战斗力，随后发展难度更大的高超声速飞行器。就目前情况看来，高速涡轮技术应为美国发展TBCC高超声速飞行器的主要瓶颈。
对此，洛马公司给出的判断是高超声速ISR飞行器将在“2030年具有作战能力”，尽管这与美国空军科学顾问委员会的判断不完全一致，但总体的发展方向是明确的。洛马公司的判断相对乐观，美国空军科学顾问委员会则是基于当前技术的预判，相对更客观。总体看来，美国近年来关注重点仍是高超声速打击武器，高超声速ISR飞行器距离服役应不少于20年。
美国空军此举研究高超声速飞行器技术成熟度，开始对导引头/导引头集成技术、引战系统与装药技术予以重视，并建议着手评估高超声速武器军事用途和作战样式，是美国将高超声速技术研究从基础科研和演示验证向武器装备研发方向转变的重要标志。以此次美国空军科学顾问委员会公开的高超声速飞行器技术成熟度评估内容为基础，结合相关信息，初步判断美国将于2025年前后研制出高超声速打击武器，并在未来进一步研制出高超声速ISR飞行器，以支持其战略的实施、提高军队作战水平、巩固美国武器装备的领先地位。（文/牛小文）
(来源:海鹰资讯)
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