廖孟豪 ¦ 高超攻防15：美XSP运载飞行器和HCSW导弹项目下马，高超投资增长，防御项目稳步推进

《空天防务观察》导读：本期《高超攻防》主要包括以下内容：

——波音公司突然宣布即刻退出DARPA“试验性太空飞机”（XSP）项目；

——美空军取消“高超声速常规打击武器”（HCSW）项目；

——DARPA“作战火力”车载高超声速滑翔导弹项目进入集成飞行演示验证阶段；

——美空军X-60A高超声速技术飞行试验平台项目完成液体火箭推进系统地面集成验证；

——美导弹防御局发布“区域性滑翔段（拦截）武器系统”（RGPWS）项目招标书草案；

——美导弹防御局分别授予诺格和洛克达因“滑翔破坏者”项目基线研究阶段合同。

往期《高超攻防》请参见本文文末廖孟豪先生专栏文章清单。

一、波音公司突然宣布即刻退出DARPA“试验性太空飞机”（XSP）项目

2020年1月22日，波音公司突然宣布即刻退出美国防部国防高级研究计划局（DARPA）“试验性太空飞机”（XSP，即原XS-1）项目。波音公司发言人杰瑞·德雷林（Jerry Drelling）表示，“波音公司完成了XSP项目详细设计评审，并决定即刻起完全退出该项目的科研任务。我们将把在XSP项目上投入的资源投到波音公司其他海上、空中和太空等项目上。”DARPA发言人杰里德·亚当斯（Jared Adams）表示，“波音公司已经向DARPA上报了即刻退出的决定。波音的决定事实上终结了XSP项目。但是，XSP项目追求的目标仍然是未来的发展方向，也将继续通过其他项目安排来支撑发展。尽管项目遭到终止，但仍然取得了不少成果。XSP项目已完成的研究结果表明，达成项目最终目标不存在技术障碍。通过XSP项目，DARPA有效识别了凭借现有技术就能支撑达成XSP项目目标的液体火箭发动机推进系统，这种推进系统仍然具有发展前景，且DAPRA还会继续通过其他项目来支持。”2020年1月24日，DARPA也宣布终止XSP项目。截至目前，波音和DARPA均未给出退出和终止项目的原因。

波音公司在XSP项目中提出的“鬼怪快车”方案设想图（美国波音公司图片）

【作者注释】2013年9月，DARPA启动了XSP项目，旨在研制试飞一型无人驾驶的完全可重复使用航天运载飞行器，它能够将轨道发射成本降低一个数量级，同时将发射准备周期大幅降低。为达成该目标，项目将尽量采用DARPA、美国航空航天局（NASA）或美空军之前已经研制的部件或技术。例如，XSP技术验证机的推进系统将采用洛克达因公司研制的AR-22发动机，该发动机实际上是航天飞机主发动机RS-25的改型。

洛克达因公司研发的AR-22氢氧发动机2018年7月在美国航空航天局斯坦尼斯航天中心试验台进行热试车（美国航空航天局图片）

2017年，波音打败麦斯登和诺格两大竞争对手，以“鬼怪快车”的方案赢得了DARPA的合同，实际上，洛克达因围绕AR-22发动机开展了大量工作，并于2018年中期成功完成了10天内重复热试车10次的重大里程碑。此外，通过应用在波音B787客机项目和NASA复合材料低温油箱技术及验证（CCTD）项目中攻克的先进铺丝技术，波音公司也完成了“鬼怪快车”的液氧油箱的制造，整个油箱比传统采用铝锂合金材料的低温油箱减重了几乎40%。这本来也是这种新材料油箱首次用于航天飞行。

波音公司采用先进技术制造的复合材料油箱，比铝锂合金材料减重40%（美国波音公司图片）

二、美空军取消“高超声速常规打击武器”（HCSW）项目

据美国《防务新闻》网站2020年2月10日报道，美空军发言人安·斯特凡内克（Ann Stefanek）2月10日确认，空军已正式取消“高超声速常规打击武器”（HCSW）项目，而另一个高超声速导弹型号项目“空射快速响应武器”（ARRW，即AGM-183A）将继续推进。

斯特凡内克称，空军取消HCSW项目的主要原因并不是技术或性能指标的问题，而是来自2021财年预算紧缩的压力。由于预算压缩，美空军必须在上述两个高超声速导弹型号项目中取消一个。ARRW得以保留的原因在于其与HCSW相比，拥有“独特的滑翔体设计”，而HCSW则与陆军和海军在研的两个高超声速导弹项目（作者注：即美陆军“远程高超声速武器”LRHW项目和美海军“常规快速打击”CPS项目）较为相似。ARRW项目的既定目标仍是在2022财年形成早期作战能力。负责HCSW项目研发的洛马公司已于2月10日接到通知，该项目将在今年春季完成关键设计评审后终止。根据最新发布的2021财年预算申请，美空军计划投资3.82亿美元用于“高超声速武器原型化”项目（作者注：这笔预算主要就是投向HCSW和ARRW这两个项目），较2020财年的5.76亿美元有所下降。

美空军在2018年授予洛马公司总价值最高可达9.28亿美元的HCSW研制合同，涵盖“设计、开发、工程制造、系统集成、试验、后勤规划和保障”等内容。美空军在2019年12月2日向洛马公司授予了一份总额9.89亿美元的确定性合同，要求在2022年12月31日前完成AGM-183A“空射快速响应武器”（ARRW）项目详细设计、试验与生产就绪保障等工作。

三、DARPA“作战火力”车载高超声速滑翔导弹项目进入集成飞行演示验证阶段

据2020年1月14日DARPA网站和洛马公司网站报道，2020年1月14日，DARPA与美陆军联合主管的“作战火力”（OpFires）项目授予洛马公司总额3190万美元的第三阶段武器系统集成子项目合同，由洛马导弹与火控公司牵头深化发展前两个阶段研发的推进系统，并将其与发射车、电子系统和载荷集成为导弹系统，最终完成全系统飞行演示验证。按照计划，OpFires项目将在2021年下半年完成关键设计评审（CDR），2021年底前完成各部件和子系统的试验，并在2022年开始进行集成飞行试验。 

DARPA给出的“作战火力”项目车载高超声速滑翔导弹作战场景设想图（美国防部国防高级研究计划局图片）

DARPA战术技术办公室OpFires项目经理安伯·沃克（Amber Walker）陆军少校表示，项目前两个阶段非常成功，并对第三阶段充满信心。

洛马导弹与火控公司战术打击导弹先进项目负责人哈迪·穆拉德（Hady Mourad）透露，洛马公司调配了经验丰富的团队来负责OpFires项目原型系统的研发工作，该团队曾负责过美陆军“陆军战术导弹系统”ATACMS、制导火箭弹GMLRS和“爱国者”3导弹系统等车载武器系统的研发。

2019年12月17日，洛马公司在官方网站发布招聘公告，为OpFires项目招聘火箭发动机工程师。公告披露，OpFires项目推进系统由两级火箭组成，第一级火箭为传统的固体火箭发动机，第二级火箭则具有推力可调的能力。其中第二级火箭发动机是该项目第二阶段推进系统子项目的科研重点。洛马公司将负责对第二级火箭发动机进行设计优化，并集成为整弹。公告要求应聘工程师具有与各类供应商沟通协调的能力，包括能够评估32英寸直径火箭发动机的技术和设计方案。

四、美空军X-60A高超声速技术飞行试验平台项目完成液体火箭推进系统地面集成验证 

X-60A飞行器液体火箭推进系统的地面集成验证试验现场（美空军图片）

美空军网站2020年1月14日报道，美空军研究实验室主管的X-60A项目日前达成了一项重大里程碑成果：在佛罗里达州塞西尔航天港完成了X-60A飞行器液体火箭推进系统的地面集成验证。X-60A是一型采用火箭动力的空射型高超声速技术飞行试验平台，是一个美空军研究实验室在“小企业创新研究计划”渠道下授予给美国时代轨道发射服务公司的X系列飞行器研发项目，最终目标是实现一种低成本、常态化的高超声速飞行试验手段。X-60A采用的火箭发动机是由乌萨重大科技公司研制的哈德利液氧-煤油火箭发动机。本次试验对该发动机进行了冷流和热试车等试验，试验完全采用了满足飞行要求的硬件和操作流程，内容包括全时长试车、用于实现推力矢量控制的发动机摆动和系统节流（推力可调）等。 

X-60A高超声速飞行试验平台概念方案想象图（美国时代轨道发射服务公司图片）

美空军研究实验室X-60A项目经理巴里·海尔曼（Barry Hellman）表示，项目组仍计划2020年在佛罗里达州塞西尔航天港开始飞行试验，初步计划在3月和9月共开展2次飞行试验，充分验证X-60A提供高超声速飞行试验条件的能力，使空军研究实验室成为有能力为美空军和其他军种或部局提供创新试验能力的重要机构。

五、美导弹防御局发布“区域性滑翔段（拦截）武器系统”（RGPWS）项目招标书草案

2020年1月29日，美国防部导弹防御局公开发布了“区域性滑翔段（拦截）武器系统”（RGPWS）项目招标书草案，该项目将完成一型在滑翔段拦截区域级（中程）高超声速助推滑翔导弹的拦截弹原型机的设计、发展和非拦截式飞行验证。

草案指出，RGPWS项目是导弹防御局“高超声速防御”专项的重点项目，计划在2021年底前完成拦截武器的原型机及其飞行试验，并完成相关高精度建模与仿真工作。导弹防御局计划充分利用现有反导体系为RGPWS项目研制的拦截武器提供高超声速目标的探测和跟踪信息。

导弹防御局将为承包商提供RGPWS拦截武器所需的输入和模型等，包括相关传感器和作战管理系统的相关描述信息。RGPWS项目的核心目标是“降低拦截武器的关键技术风险和集成风险，将拦截武器的技术成熟度等级提升到5级。”项目最终将完成一次拦截武器的飞行试验，验证该拦截武器除拦截杀伤以外的关键性能特征。在该项目结束后，如符合要求，后续还将安排开展拦截杀伤飞行验证，充分验证全部关键技术。

RGPWS项目分为4个阶段，其中第一阶段为“基线研究阶段”，周期18个月，将选择两家主承包商来开展拦截武器系统概念研究；根据方案评估结果，选择其中一个方案进入第二阶段“初始设计阶段”；第三阶段为“详细设计阶段”，完成最终设计评审，如顺利通过，则进入第四阶段，完成“飞行试验飞行器1号”（FEV-1）拦截武器的试制并完成代号“飞行试验1”（FE-1）的非拦截式飞行试验。

六、DARPA分别授予诺格和洛克达因“滑翔破坏者”项目基线研究阶段合同

2020年1月24日和2月10日，DARPA分别授予诺格公司和洛克达因公司“滑翔破坏者”项目基线研究阶段合同，合同金额分别是1300万美元和1213万美元，让二者在该项目的初始阶段开展竞争性研究。

2018年11月6日，DARPA战术技术办公室公开发布了“滑翔破坏者”项目招标预告文件，要求潜在竞标商在2018年12月21日前提交竞标方案书。“滑翔破坏者”项目旨在研发先进拦截器的某项支撑技术，以支撑该拦截器能够在高层大气拦截机动式高超声速目标。但该项技术的详细信息属于机密，相关具体要求在机密附件中披露。“滑翔破坏者”项目最终将完成该技术的应用能力演示验证试验，试验结果将用于支撑后续开展全系统拦截能力的分析。

DARPA“滑翔破坏者”项目拦截场景想象图（美国防部国防高级研究计划局图片）

【廖孟豪先生简评】：

1，关于波音退出XSP项目。现在回顾波音公司在XSP项目上的成果，最大的亮点几乎也就是在发动机（洛克达因公司负责）上的进展，看不到波音公司自身的新成果（复材油箱也是以其他项目的技术成果为主），也许波音从一开始进入项目时就没想真正在这个方向上使劲儿。推测潜在的可能原因包括：1）波音与DARPA对项目的真实需求产生错位。波音公司对XSP项目的核心还是要利用该项目的支持，实现可重复使用航天运载技术的商业化，支撑波音在航天发射市场上的长期利益；而DARPA更加关注如何在短期内将技术转化为实际的运行能力，实现快速集成创新。2）SpaceX公司近两年在垂直起降运载火箭技术上的重大突破是压垮该项目的最大因素。XSP项目在2013年启动时垂直起降运载火箭前景尚不明朗，业界当时大力鼓吹吸气式水平起降两级入轨飞行器，DARPA想采用一条折中的技术路线——即纯火箭动力的垂直起飞／水平降落航天运载飞行器技术上率先实现可重复使用的廉价快速入轨能力。时至今日，这一路线已很难在垂直起降运载火箭的比照下取得什么优势了。3）波音公司因为B737MAX客机的事件正在遭遇罕见的生存危机，从自身发展上考虑也需要收缩战线，断臂求生。波音公司在声明中已表达了这层意思。

2，关于美空军取消HCSW项目。尽管美空军官方口径把原因归结于预算压力，但实际上美国防部2021财年在高超声速领域的预算是大幅增加的（预算申请额由2020财年的26亿美元增加到2021财年的32亿美元）。推测空军取消HCSW项目的真正原因可能在于：1）美国防部在HCSW项目组织方式上的问题。美国防部将空军HCSW、海军CPS和陆军LRHW等三个高超声速助推滑翔导弹型号项目进行统筹安排，三型导弹采用同样的滑翔弹头方案，即C-HGB弹头，并由陆军负责主管，由桑迪亚国家实验室负责总体设计。滑翔弹头是高超声速助推滑翔导弹中技术含量最高、经费投入最大的核心部件。而空军和海军并没有各自HCSW和CPS导弹型号项目中滑翔弹头的设计主导权，只具体负责相应助推器的研制以及与发射平台集成的工作，同时还需要不断与陆军C-HGB项目协调，“费时费力，食之无味”。2）HCSW项目在启动之初就被美空军明确定位为ARRW项目的备份项目，以确保在ARRW项目遭遇挫折的时候，还留有HCSW项目作为备份，确保空军能够在2022年形成高超声速打击能力。空军在眼下取消HCSW项目也可能是ARRW项目的技术风险已基本化解，且ARRW项目实际上也已实现了双流水备份，即洛马和雷神两大巨头同步推进ARRW项目的相关研发工作。3）取消HCSW项目所节省出来的经费也可能用于其他高超声速技术方向的研发工作，具体是什么，相信很快就会有答案。

3，关于美军高超声速科研布局可能发生的变化。1）空军削减，海军增加。就在美空军为压缩经费而取消HCSW项目的同时，海军大幅增加了空军HCSW姊妹项目——CPS项目的预算，由2020财年申请的5亿美元增加到2021财年的10亿美元，加速发展的意图非常明显。陆军也可能是增长的。2）进攻性武器削减，但防御在增加。美军也大幅增加了在高超防御端的预算投入，据美《防务内情》报道，美国《2020财年国防授权法案》最终给美国导弹防御局批准了3.9亿美元预算用于高超声速防御项目，比2019年2月申请的1.57亿美元预算增加了2.32亿美元。2021财年的预算可能还会进一步增长。

廖孟豪先生已为《空天防务观察》提供49篇专栏文章，如下表：

序号	篇名	发表日期
1		2015年3月2日
2		3月16日
3		6月29日
4		2016年4月20日
5		8月16日
6		9月19日
7		9月21日
8		9月23日
9		9月25日
10		9月27日
11		12月2日
12		12月5日
13		2017年2月17日
14		2月20日
15		2月27日
16		4月21日
17		4月26日
18		7月21日
19		7月23日
20		11月10日
21		11月29日
22		2018年1月11日
23		1月15日
24		1月31日
25		3月6日
26		3月8日
27		3月23日
28		4月12日
29		6月12日
30		7月18日
31		8月15日
32		8月16日
33		9月28日
34		10月8日
35		10月24日
36		11月20日
37		12月10日
38		2019年1月2日
39		2月25日
40		3月19日
41		4月8日
42		5月17日
43		5月23日
44		6月14日
45		7月23日
46		8月14日
47		9月9日
48		12月17日
49	高超攻防15：美XSP运载飞行器和HCSW导弹项目下马，高超投资增长，防御项目稳步推进（即本篇）	2020年2月12日

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（中国航空工业发展研究中心  廖孟豪）

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本篇供稿：系统工程研究所