美国高超声速武器研制概况
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转自：蓝海星智库（SICC_LHX）
摘 要
美国将高超声速武器视为确保美国赢得未来战争的关键技术之一。目前海军、陆军、空军和美国国防高级研究计划局（DARPA）都在开展相关项目，大力推进高超声速武器的研发。2019年7月11日，美国国会研究服务局发布报告《Hypersonic Weapons: Background and Issues for Congress》，介绍了高超声速武器项目的最新进展。
高超声速武器是指飞行速度超过5马赫的武器系统，主要分为两类：高超声速滑翔式飞行器和高超声速巡航导弹。前者通过火箭助推，并以滑翔方式飞向目标；后者由高速吸气式发动机或超燃冲压发动机驱动攻击目标。目前美国、俄罗斯、澳大利亚、印度、法国、德国等国家都在发展高超声速武器，但均未进入实用阶段。
不同于弹道导弹，超高声速武器不按特定轨道飞行，能够灵活机动地追踪目标。由于速度快、机动性强、飞行高度低等优势，高超声速武器将对探测和防御构成极大挑战。例如，陆基雷达只有在高超声速武器飞行的末段才能探测到它。如图所示为陆基雷达对弹道导弹和高超声速滑翔式飞行器探测时间的差异。
图1 陆基雷达对弹道导弹和高超声速武器探测时间的差异
陆基雷达能探测到高超声速武器的距离明显较短，使防御系统作出响应和拦截的时间窗口被大幅压缩，拦截的难度急剧增大。美国曾表示陆基以及当前的天基传感器体系都不足以有效探测和跟踪高超声速武器。有分析人士指出，未来只有天基传感器与跟踪及火控系统同时集成到高性能拦截器或定向能武器上，才可在理论上应对高超声速武器。
美国海军正在发展高超声速武器，试图用于搭载常规弹头攻击坚固的时敏性目标。空军、陆军和美国国防高级研究计划局（DARPA）也有高超声速武器项目。支持者认为高超声速武器能增强威慑，使美军具备挫败对手的反介入/区域拒止战略的能力。鉴于此，美国在2018年《国家防务战略》中将高超声速武器视为确保美国赢得未来战争的关键技术之一。
图2 美国利用俄亥俄级潜艇发射高超声速武器示意图
美国当前正在研制的高超声速武器并不用于搭载核弹头，因此，美国的高超声速武器需要更大的精准度，在技术上比携带核弹头的高超声速武器更具挑战性。根据开源资料显示，美国目前有一系列在研的攻击型高超声速武器和高超声速技术项目，主要包括：
①美国海军——中程常规快速打击武器（IR CPS）项目;
②美国陆军——陆基高超声速导弹（也称远程高超声速武器）；
③美国空军——高超声速常规打击武器（HCSW）;
④美国空军——AGM-183A空射快速响应武器（ARRW）;
⑤美国国防高级研究计划局——战术助推滑翔器（TBG）;
⑥美国国防高级研究计划局——先进全程发动机（AFRE）；
⑦美国国防高级研究计划局——作战火力（OpFires）
⑧美国国防高级研究计划局——高超声速吸气式武器概念（HAWC）。
这些项目旨在研制高超声速武器原型系统，目前还都没有进入到采办阶段，费用也都来自研发与试验鉴定经费。
（1）美国海军
2018年6月，美国国防部宣布海军将牵头研发多军种通用的高超声速滑翔式飞行器。该通用型滑翔式飞行器基于陆军的“替代性再入系统”（马赫数达到6的战斗部原型系统，分别在2011年和2017年试验成功，由桑迪亚国家实验室提出和研制）改造而来。
海军的中程常规快速打击武器（IR CPS）项目旨在为通用型滑翔式飞行器配置潜射助推系统。海军在2020财年为该项目申请了5.93亿美元经费，并在为期5年的“未来年度国防计划”中将总计投入52亿美元，以达到“通过飞行试验展示部件和子系统的技术成熟度，并降低风险”的目的。海军计划在2020年和2022年开展中程常规快速打击武器的飞行试验，并在2024年1月前持续开展原型验证。
（2）美国陆军
陆军的陆基高超声速导弹项目计划在通用滑翔式飞行器的基础上配置两级陆基发射助推系统。该武器预计飞行距离1400英里，“使陆军拥有一型可挫败敌人的反介入/区域拒止能力的战略攻击武器，压制敌方远程火力，并与其它高价值/时敏性目标交战”。陆军在2020财年为该项目申请了2.28亿美元，并在“未来年度国防计划”中将总计投入12亿美元。计划在2023年开展陆基高超声速导弹的飞行试验。
图3 美国陆基高超声速导弹飞行试验
（3）美国空军
空军的高超声速常规打击武器项目计划为通用型滑翔式飞行器配备从B-52轰炸机上发射的带GPS导航的火箭助推系统。空军在2020财年为该项目申请了2.9亿美元，用于研发概念验证原型机，并为高超声速常规打击武器的采办和制造决策提供参考。空军计划在2020年财年完成关键设计审查。
空军的空射快速响应武器（ARRW）计划研发一型空射高超声速滑翔式飞行器，速度达到20马赫，作战距离接近575英里。尽管技术问题导致试验推迟，ARRW已于2019年6月成功完成了一次飞行试验，预计2022财年完成所有飞行试验。空军在2020财年为该项目申请了2.86亿美元，并在“未来年度国防计划”中将总计投入7.35亿美元。
图4 美国B-52H战略轰炸机搭载ARRW
（4）美国国防高级研究计划局（DARPA）
DARPA与美国空军合作，持续开展“战术助推滑翔器”的试验。该武器是一个楔形的高超声速滑翔式飞行器，飞行速度超过7马赫，可由空基发射，也考虑兼容海军的垂直发射系统，实现海、空军共用。DARPA在2020财年为该项目申请了1.62亿美元。
图5 DARPA“战术助推滑翔器”概念图
DARPA的“作战火力”项目旨在利用“战术助推滑翔器”的技术，发展一型陆基发射武器，能穿透敌方现代化防空系统，并打击关键时敏性目标。DARPA在2020财年为该项目申请了5000万美元，并计划将该项目移交陆军。
作为长期项目，DARPA在空军的支持下，继续开展高超声速吸气式武器概念（HAWC）的研究，旨在研发和演示有效且经济的空射高超声速巡航导弹的关键技术。DARPA在2020财年为该项目申请了1000万美元。
DARPA已完成先进全程发动机（AFRE）第一阶段研发工作的一半。该项目旨在研发一款发动机原型机，并用于装备马赫数超过5的可重复使用飞机。DARPA在2020财年为该项目申请了4700万美元，并计划将该项目移交空军。
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