【今日头条】美国高超声速打击武器正瞄准实用化的目标全面加速！
继2014年7月美国空军科学顾问委员会（SAB）评估指出目前美国高超声速飞行器多项关键技术的技术成熟度已达5+水平之后，2015年1月，美国空军研究实验室（AFRL）称将在2018年前后启动高超声速打击武器研发项目——“高速打击武器”（HSSW）的飞行试验，并在2020年将高超声速打击武器的技术成熟度推进到6+水平，转入正式采办项目的程度。2015年5月，AFRL发布了“HSSW技术成熟计划”的招标公告，明确提出了涵盖高超声速打击武器所有关键分系统以及系统集成的技术开发需求。紧随其后，2015年7月，阿诺德工程发展中心发布了HSSW作战全过程33个关键试验与鉴定目标。种种动向表明，美国高超声速打击武器正瞄准实用化的目标全面加速。
2015年5月13日，美国空军研究实验室（AFRL）发布HSSW技术成熟计划的招标公告，旨在进一步提升高超声速打击武器在“建模、仿真与分析”、“引战系统”、“制导、导航与控制/机体”、“推进”、“材料、结构/加工制造”和“总体设计与系统集成”等6个技术领域的技术成熟度（表1）。HSSW技术成熟计划将根据不同技术领域的特点，对武器系统/分系统模型/样机在相关环境下开展演示验证，并对某些核心部件在实验室及相关环境下进行验证。
表1 HSSW技术成熟计划主要研究目标及内容
与此前开展的X-43、X-51、HTV-2等侧重于推进、结构与材料、气动控制等单项关键技术的演示验证的项目相比，HSSW项目的技术成熟计划招标公告除进一步提升超燃冲压发动机、热防护等领域技术成熟度外，首次将研究重点扩展到了“制导、导航与控制”、“引战系统”等导弹武器分系统关键技术。“材料、结构与制造”领域除继续提升弹身热防护系统性能外，还专门提及了适于“传输RF/EO/IR信号的导引头头罩/窗口材料”的技术需求，并考虑应用增材制造等先进制造工艺进行部件制造，以减少部件数量、降低制造成本以及后勤保障需求。此外，从“建模、仿真与分析”、“总体设计与系统集成”等领域的研究内容来看，美国空军已开始在城区环境、反介入/区域拒止（A2/AD）等具体交战环境下考虑高超声速打击武器的作战样式、武器整体作战效能以及后勤保障等问题。
此前的2014年3月20日，AFRL曾专门发布了针对“HSSW先进导引头硬件和软件研究”的广泛机构通告（BAA），旨在开展导引头部件技术的研究、模拟和评估，推动其技术成熟度达到5，并提出了较为详细的技术目标（包括在GPS拒止环境下作战、增加射程、提高打击精度、降低成本尺寸质量和功率（CSWaP））。结合此次AFRL于2015年5月13日发布的更为全面系统的HSSW技术成熟计划，可以明显看出，美空军已开始从整个打击武器系统的层面上全面推动所有关键分系统以及核心组部件关键技术的演示验证，并开始着手解决系统集成、后勤保障维护等问题，为高超声速打击武器在2020年左右顺利转向工程研制奠定基础。
“HSSW技术成熟计划”招标公告代表了需求方加速高超声速打击武器实用化发展的意图。事实上，从近年来美国空军RTD&E预算经费投资、工业部门研发活动以及试验与鉴定条件建设等角度来看，高超声速打击武器加速向实用化发展进程的态势也很明显。
空军RTD&E预算文件明确表达了加速高超声速打击武器实用化发展的意图、且系统集成与演示验证预算大幅增加
2014年3月，空军在2015财年的RTD&E预算申请中首次编列了“高速/高超声速系统集成与演示验证”类目，以代替之前的“高速/高超声速飞行器技术”类目（到2014财年底结束）。
从研究内容来看，“高速/高超声速飞行器技术”类目下的研发活动笼统地表述为“开发、模拟并验证系统集成技术，以提高高速/高超声速飞行器的性能”。该类目下的研究活动涵盖可重复使用的高速声速ISR飞行器和高超声速打击武器。“高速/高超声速系统集成与演示验证”类目下的研发活动则明确表述为“开展仿真、地面和飞行试验，提升未来高速/高超声速飞行器的性能和可保障性；同时开展系统级演示验证，将飞行器与航电、推进、战斗部以及其它子系统在接近实际作战环境的条件下进行演示验证，为未来向作战系统转化进行风险降低、同时缩短转化时间”。与之前的“高速/高超声速飞行器技术”相比，“高速/高超声速系统集成与演示验证”类目收敛为高超声速打击武器的意图更为清晰，且加速其实用化发展的主旨更为显著。并且，从2015财年预算申请文件显示，在对2014财年预算执行内容总结中，就已明确了“加速开发和演示验证与战术应用目的相关的远程高速打击技术”。
表2 美国空军近年来RTD&E预算文件中关于高超声速飞行器集成与演示验证类目的预算
从预算经费角度来看，自2014财年开始明确提出“加速开发和演示验证与战术应用目的相关的远程高速打击技术”后，针对高超声速打击武器集成与演示验证的经费与前几年相比有了数量级上的跃升，从2011—2013财年平均每年约700万美元的水平增长至2014—2016财年平均每年约5400万美元的水平。
工业部门已开始围绕高超声速打击武器导引头和引战系统进行技术开发
美国工业部门也正围绕HSSW的发展需求，积极开展导引头和引战系统等相关技术开发。雷锡恩公司近几年加大了高超声速导引头的研发力度；ATK公司正在为HSSW项目开展引战技术研发；此外，Mainstream工程公司、第一射频公司（FIRST RF Corp.）等中小企业正在通过美国空军的“小企业创新研究计划/小企业技术转让计划”（SBIR/STTR）开展针对HSSW的红外窗口冷却方法、头罩共形耐高温前视射频天线传感器、高超声速飞行环境对光电/红外传感器干扰特性等研究。
表3 美国中小企业围绕HSSW导引头开展的部分研发活动
试验与鉴定条件建设已开始面向武器全系统、作战全过程全面加速
2015年1月，美国国防部发布《2014年作战试验与鉴定报告》，首次明确提出需加强针对高超声速武器试验与鉴定的基础设施建设。报告指出，美国当前高超声速装备试验与鉴定基础设施尚不能满足高超声速武器项目在完成关键研发试验或作战目标、降低风险和支持采办决策等方面的需求。该文件首次从武器系统层面全面提出了对高超声速打击武器的试验需求，不仅继续关注吸气式推进、气动力、气动热等领域的试验设施能力提升，还强调了毁伤效能、传感器集成和制导导航与控制等方面的试验能力。紧接着，2015年3月，国防部试验资源管理中心（TRMC）在FBO网站上公开发布了高速/高超声速（Ma5+）系统试验测试能力提升计划的信息征询书，具体包括吸气式和非吸气式高速/高超声速系统、子系统和技术的地面和飞行试验与鉴定（T&E），尤其是采用超燃冲压发动机为动力的巡航导弹、战术助推滑翔武器和战略助推滑翔武器等。
在此背景下，美国国防部一方面持续加紧对现有高超声速基础试验设施进行现代化升级改造，一方面通过高超声速试验技术专项——高速系统试验（HSST）项目有针对性地解决亟需的关键试验与鉴定技术瓶颈。2015年7月，阿诺德工程发展中心首次公开披露了HSST项目针对吸气式高超声速巡航导弹和助推-滑翔武器的试验与鉴定目标，涵盖了从导弹发射到末段目标打击的作战全过程中33个关键试验与鉴定目标，并围绕上述目标，提出了25个试验与鉴定需求。
图1 高超声速巡航导弹试验与鉴定目标
图2 助推滑翔打击武器试验与鉴定目标
上述动向表明，伴随着美国全面推进高超声速武器动力、引战、制导等各关键分系统的技术开发和系统集成这一动向，试验设施建设也开始全面配合这一转变，面向高超声速武器全系统、作战全过程的试验与鉴定需求加紧弥补能力差距。
美国空军科学顾问委员会（SAB）曾在2014年7月发布的《高超声速飞行器技术成熟度研究》摘要指出，过去十年来，高超声速技术研究和演示验证工作已将多项核心关键技术发展至技术成熟度5+水平，建议后续重点关注导引头/导引头集成、末制导等领域的发展，并通过持续的技术开发和验证，预计可在2020年左右可将高超声速打击武器所有关键分系统技术成熟度提高至6+水平。
SAB的评估结果一方面为美国高超声速技术加速向高超声速打击武器转化应用奠定了基调，另一方面也为高超声速打击武器关键技术后续发展重点提供了方向性的指引。
综合HSSW技术成熟计划的招标公告内容、空军近年来RTD&E预算、工业部门的研发活动以及试验与鉴定条件建设等多个维度的发展动向，均表明美国已开始面向作战需求、全面加速HSSW的实用化发展进程。
2015年3月，美国国防部研究与工程署已将高超声速打击武器纳为应对美当前及未来威胁需重点发展的4种精确打击武器之一。美国正瞄准高超声速打击武器在2020年左右进入工程研制、2030年左右列装部队的目标，通过多种措施，全面加快高超声速关键技术的发展。高超声速打击武器一旦实现，打击1000公里外目标的时间将从当前的一个小时以上缩短到几分钟，大大加快战争节奏，显著缩短战争进程，极大突破战场时空限制，形成新的作战威慑力。（文/胡冬冬 叶蕾）