志澄观察 | 美军眼中的高超声速大比拼（下）

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美军眼中的高超声速大比拼（下）

远望智库高级研究员  黄志澄

高超声速助推滑翔武器

五、缩写词大观园

美国空军与 DARPA在两个高超声速项目上一直合作了数年。一个项目是高超声速吸气式武器概念（HAWC），另一个是战术助推滑翔项目（TBG）。空军选择了洛克希德·马丁公司和雷声公司来开展 HAWC 项目，同时洛克希德公司也是TBG的主要承包商。

此外，空军还计划在2019财年里用2.6亿美元启动两项新的原型机工作，包括空中发射的快速反应武器（ARRW），以及美国空军读作“钢锯（Hacksaw）”的高超声速常规打击武器 （HCSW）。4月下旬，空军将HCSW 合同交予洛克希德马丁公司，其最终价值为9.28亿美元。

高超声速吸气式武器

DARPA负责人史蒂芬·Ｈ·沃克在3月对记者说，用于高超声速方面的经费近些年来已经在慢慢增长。他说，他曾向前副国防部长罗伯特·沃克提议了一项“国家高超声速倡议”，并得到了罗伯特·沃克的大力支持。史蒂芬·Ｈ·沃克还表示：“DARPA 的预算确实在增加，各个军种也更多地参与到了高超声速的工作中。虽然我不认为我们已拥有DARPA所要求的一切，但这一定是一个好的开始。”

而这些基金将用于回答以下问题：我们想用这些系统做什么？它们是否有效？我们能否负担得起？我们的推进系统、机动性和材料是否可行？

沃克还说道：原型机将在2019年开始飞行。DARPA 还和陆军开展了一个名为“作战火力（Operational Fire）”的新项目，旨在增加陆军地面发射导弹的射程。

空军计划2022至2023年左右能够开始使用具有助推滑翔系统的原型机，“这离我们不远了”，他说。

沃克指出，DARPA 正在与美国宇航局（NASA）合作一个称为先进全速域发动机（AFRE）的项目，这“主要是在开发一个飞机需要的联合循环推进系统。并且我们已经取得了良好的进展。”AFRE最初是为一个叫做“黑燕（Blackswift）”的项目提供发动机的。但该项目最终被取消了。

沃克说：AFRE计划在美国宇航局在俄亥俄的格伦研究中心10 ×10英尺的风洞中只进行地面试验。它将先采用“现成的涡轮发动机与超燃冲压发动机组合”，并达到2马赫的速度，其后全部换为超燃冲压发动机，并“像飞机一样起飞，飞到6马赫的速度完成任务，然后返回降落并不断重复此过程。”DARPA在一月将AFRE合同交予了轨道ATK公司(现在属于诺格公司)。

DAPRA正在发展的高超速计划

六、需要飞行试验

空军物资司令部司令艾伦• M• 帕列科夫斯基在5月告诉记者，在田纳西州阿诺德工程和发展中心正在投资建设新的风洞，以帮助我们发展高超声速能力。她说：NASA和试验靶场管理中心也参与了这项工作，所以可以说是“整个行业都参与其中”。

帕列科夫斯基说：我们所做的工作是在“重新启用一些很久没有用过的设施，并让它们与时代接轨”。此外，“减少所需的飞行测试也很关键”，因为飞行试验比地面测试昂贵得多。在飞行试验中，进行“环境控制的难度也很大”，因此针对地面设施的投资将帮助美国“建造更好的模型,并使我们能更快地获得地面实况数据。”

沃克指出，尽管如此，飞行测试还是必不可少的，因为摩擦和气流分离是需要我们解决的棘手问题，并且在现实世界中，计算机仿真在渐渐失去作用。“它们比起实际情况来说更多的是一种猜测。”而在高超声速领域中，“你需要进行真正的飞行。”

他说：在测试飞机中，比起把测试机放在“大型弹道导弹火箭”上从地面发射,像B-52这样的空中发射原型机测试起来更省时也更便宜。

至于美国是否会开发一个可重复使用的大型高超声速飞机来用做ISR飞行器或攻击飞行器，对此沃克说：“如果有办法的话，我们会产生一个计划的。”

洛克希德·马丁公司在2013年宣布正在研发一种叫做“SR-72”的飞机，宣称是 SR-71 侦察机的无人机继任者，能比卫星更好地响应特定的 ISR 需求。今年早些时候，洛克希德战略和客户需求部门副总裁杰克·奥班宁在美国航空航天学会 (AIAA) 论坛上发布了新消息，他展示了SR-72 的图片，并说如果没有最新的数字建模能力，“这里的飞机就不可能建造出来。”在被要求澄清洛克希德过去是否已建造了SR-72时，这家公司只说这个概念是一个“长远的方案，我们现在所做的探险和努力工作将会使这个方案成为可能。”

波音公司与洛克达因公司合作建造的X-51被洛克希德和雷声公司的HAWC所取代了，但波音公司在一月的美国航空工业协会（AIAA）上展示了未来的ISR 平台。波卡特在一次采访中说这个飞机与SR-71的大小差不多，最终展示的飞机则与F-16 大小相似。因为没有证据表明五角大楼准备花费“几十亿美元”建造一个完整的可重复使用的高超声速飞机，波卡特就将其描述为“我们设计的最小、最轻的可重复使用的高超声速飞行器。”到目前为止，该项目一直在接受一些政府的种子资金和波音公司的独立研发基金的资助。

他解释道，这个小的飞行器是可以放大的，因为高超声速燃烧“在大型号机器上进行更容易。”秘诀就在于控制“气流在发动机或助焰器中停留的时间。当你加大型号时，时间将更长；空气的速度是一样的，但由于它更大，所以空气和燃料在发动机和发动机部件内的时间会更长”。

波卡特说，波音公司所展示的概念只是抽象的，它真实的进气道构型是被隐藏起来加以保密的。其进气道的灵感来自于XB-70“瓦尔基里”(Valkyrie)的进气道配置，这是一款20世纪60年代的超声速轰炸机，由如今属于波音(Boeing)旗下的洛克威尔公司(Rockwell)所建造。截至5月底该飞机还没有正式名称，但波卡特表示，如果资金到位，组合循环项目将在10年内部署一个ISR飞机；我们把它称为2030年框架。

2008年的美国《国防部高超声速计划路线图》

七、不一定是昂贵的

刘易斯说：认为高超声速系统必定非常昂贵也许是一种不恰当的说法。他说:“如果我有一件武器需要多花两倍的成本，但它的作用能发挥出五倍，那么我就占优了。”然而，即使没有这样的演算，高超声速就等于高成本的想法是也是有纰漏的。

他说：“的确，这些材料独特，并且有一笔预付金需要摊销。但在高超声速系统中，其运动部件较少，即使是在吸气式发动机中也同样较少，因为它没有旋转涡轮”。高超声速发动机是一个精心设计的空间，在这个空间里，冲击波和燃油喷射以较低的速度完成风扇叶片和转子的工作。刘易斯认为，一旦进行投产并完成了调查工作，高超声速应该成为一项负担得起的技术。

在被要求将国际竞争对手按发展进度排序时，刘易斯说，中国毫无疑问地处于前列。他还表示：“我认为这是一个从实际出发的说法，在我可以想到的所有衡量标准中，我们是落后的。”无论是试验设备、项目，甚至是发表的论文，我们都是落后的。

说到俄罗斯，刘易斯说：“这就有点复杂了”。俄罗斯和中国似乎有不同的侧重点。俄国人“一直在研究如何击败我们的导弹防御系统”，然而“我们的导弹防御系统并不是针对他们的”。

高超声速组合发动机

八、为中国量身定制

“反之，中国的关注点更为实际、实用。如果我想捍卫我的领地（我所认为的领地和势力范围），高超声速系统就很有用了。”刘易斯补充说，超声速在中国的岛屿建设中发挥了“非常好的作用”，并扩大了中国的对外防线。

他断言，虽然中国可能不怕“美国陆军，但它可能会害怕美国空军和海军。但如果我想抗衡美国空军、想置美国海军于危险之中，很难想出比高超声速武器更好的解决方案了。”

然而，刘易斯也指出美国还有后来居上并赢得高超声速装备竞赛的“一线希望”。

刘易斯说：“无论是俄罗斯或中国，我还没有看到有任何一个能影响未来的概念有所突破。我们仍然在这方面的智力水平领先。”目前，我不知道我们还会领先多长时间，但是如果你看一下从对领域的基本认识到该领域发展的所有的创造性想法，真正的智力担当还是我们，是美国。”

他补充道：其他国家只是“将球接过，并继续向前跑。”然而，他认为那些追求新兴技术的国家就像大学生。作为本科生，“他们大多是鹦鹉学舌。但作为研究生时，我们希望他们自己能够独立思考。国家也可以遵循类似的模式。他们第一步先是复制我们已完成的，然后就可以提出自己的创造性想法。”

格里芬在今年二月的演讲中表示，他无意与美国的超音速竞争对手“平起平坐”。他说:“我要看见他们并帮助他们，通过重振美国的能力来掌握主动权并达到威慑的作用。他承认，仍有一些人在质疑高超声速是否真的重要，还是只是五角大楼的当务之急，他说：“这样认为的人......我不想再进行过多解释了。”他补充说，国防部长吉姆•马蒂斯和沙纳罕也同意他的看法，“我并不在乎那些不能凌驾于我之上的人。”

（校对：怡然）

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