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美国全方位重振高超声速技术发展，寻求重回世界领先地位
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来源：海鹰资讯
作者：胡冬冬
近年来随着大国竞争加剧，高超声速技术成为大国在装备科技领域博弈的焦点之一。美国新版《国防战略》将高超声速领域作为11大国防现代化优先技术领域之一，并从组织管理、经费投入、条件建设、工业基础等方面采取全方位举措力推高超声速技术发展。2019年12月，美国《2020财年国防授权法》批准成立实体化的联合高超声速转化办公室（JHTO），以全面统筹协调全军当前和未来的高超声速科研活动。2020年3月，美国国防部成立“高超声速作战室”，旨在推动建设大规模生产高超声速导弹的工业基础。美国正在动员举国资源，全方位重振高超声速技术发展，以重新夺回高超声速技术领域世界领先地位。
▲美国为拟在2020年7月下旬召开的“国防部高超声速能力研讨会”发布的宣传图片，下方标语的意思是“在大国竞争时代确保高超声速武器系统的绝对领先”
二战以来，美国高超声速技术发展一直处在世界领先地位。然而，近年来随着中俄在高超声速技术领域取得快速进展，美国已不再是该技术领域的绝对领导者，且武器化进程落后于俄罗斯。
综合美国政府、军方、学界和智库的观点，美国作为世界高超声速技术发展的先驱，近年来发展却落后于中俄的主要原因包括：一是目标牵引不力，过去几十年，美国高超声速领域科研缺乏连贯政策和目标牵引，导致科研计划时断时续；二是经费投入不足，20世纪90年代中期国家空天飞机计划结束后，美国对高超声速技术的经费投入大幅缩减，同时科研项目布局分散，缺乏重点投入的项目；三是组织管理分散，存在多头管理的现象，美国国防高级研究计划局（DARPA）与空军、海军、陆军的科研活动并未协调一致，存在项目重复建设；四是基础设施不足，现有试验设施普遍老化，升级改造经费投入不足，数量规模无法满足试验需求，部分关键设施处于超负荷运行状态；五是飞行试验缺乏，过去十年来仅开展了9次主要飞行试验，飞行试验太少影响了对高超声速技术的认知；六是人才队伍缺失，由于政策不连贯和经费投入不足，导致高超声速领域的人才队伍不断流失，相关专业知识和经验未能有效传承。
2018年2月1日，随着美国国防部完成新一轮国防科研与采办组织机构的重大调整，新上任的总管全军科研的国防部研究与工程副部长迈克·格里芬为落实新版《国防战略》目标，将高超声速技术视为11个国防现代化优先技术领域的最高优先级事项，提出美国要重新夺取世界高超声速领域领先地位的战略目标，并指出美国不以短期内武器化进程赶上中俄为目标。格里芬在2018年2月的一次演讲中称，“美国对于在高超声速领域重新获得与中俄竞争对手相匹配的水平并不感兴趣。美国的目标是再次掌握世界高超声速领域的主导权，实现对中俄的技术突袭，达成威慑效应。”
格里芬上任伊始，便开始联合国防高级研究计划局（DARPA）、各军兵种、国防实验室以及NASA，启动新一轮高超声速技术路线图的论证，并着手开展《国家高超声速倡议》的制订。这是自2008年美国国防部发布《高超声速路线图》以来，美国国防部牵头发起的新一轮国家层面的高超声速发展规划论证（具体内容未公开），标志着美国开始从顶层战略上谋划重振高超声速技术的发展。
在《国家高超声速倡议》的牵引下，美国防部从组织管理、经费投入、试验安排、条件建设、工业基础、人才储备等方面多管齐下，围绕“重回世界高超声速技术领导地位”的目标，掀起新一轮发展高潮。
组织管理上，新设国防研究与工程现代化局，统筹协调国家高超声速领域科研活动
2019年11月，美国国防部在其研究与工程副部长办公室下成立了国防研究与工程现代化局。该局的主要职责是，围绕新版《国防战略》中包括高超声速技术在内的11个顶级国防优先技术领域，统筹全军科研经费和能力建设，确保国防部相关基础设施建设、预先研究、样机开发以及型号研制等活动与国防战略方向一致，聚焦国防优先技术领域获得战略竞争优势。格里芬任命美国高超声速技术领域顶级专家马克·刘易斯为该局局长。刘易斯在高超声速技术领域具有30多年丰富科研经验，曾以空军首席科学家的身份深度参与X-51A等项目，此次被任命为国防研究与工程现代化局的负责人，彰显了美国国防部迫切重振高超声速技术发展的决心。
与此同时，国会批准正式成立实体化的“联合高超声速转化办公室”（JHTO）。该机构根据《2018财年国防授权法案》而命名，其前身为2008年成立的虚拟机构“联合高超声速技术办公室”（JTOH），过去10年期间几乎没有获得经费支持。该实体化办公室成立后，隶属于国防研究与工程现代化局，国会为其追加1亿美元拨款，确保其有效运转。
经费投入上，2020财年以来国防部对高超声速领域投入经费暴增，计划未来五年投入112亿美元
2015年前，美国对高超声速领域的经费投入一直处于较低水平，2006～2015财年间年均3.8亿美元。2017财年开始增长，2019财年突破12亿美元。2020财年，经费陡然增至30亿美元（国会批复额）；2021财年高超声速预算申请总额达32亿美元，相比2020财年的26亿美元申请额增长23%。美国国防部计划未来五年（2020 ~2024财年）持续投入112亿美元，超过了过去20年来美国防部公开投入经费的总和。
（备注：图中2019财年数据为申请额）
试验安排上，大幅增加飞行试验频次，深化对高超声速飞行规律的认知
2019年7月底，美国防部先期能力局负责高超声速的副局长麦克·怀特在美国国防工业协会举办的高超声速能力会议上表示，未来4年内将安排40次飞行试验，其中约10次是以超燃冲压发动机为动力的高超声速飞行试验。通过这些飞行试验，美国寻求深化对高超声速飞行科学规律和机理的认知，推动技术快速发展；同时飞行试验所取得的数据将做为美国制订下一步高超声速科技发展路线图的基础输入。
条件设施上，扩建并升级地面基础设施，加快新型高超声速飞行试验台研制，完善飞行试验配套条件建设
为加速高超声速武器技术成熟，美国正在通过新建和改造等手段，旨在扩大试验设施规模、提升试验设施能力。在地面试验设施上，美国新建和升级改造多座高超声速风洞，填补试验能力不足。比如，针对高马赫数试验能力的不足，空军阿诺德工程发展中心（AEDC）在2019年7月完成了9号风洞从马赫数14升级到马赫数18后的初步调试；针对静音风洞的数量不足，美国空军正在普渡大学和圣母大学新建多个静音风洞，其中普渡大学1座，为马赫数8级，圣母大学2座，一座马赫数6级（直径为美国其它同级静音风洞的2倍），另一座马赫数10级。在飞行试验台上，美国空军X-60A高超声速飞行试验平台完成关键设计评审，计划未来一年内进行首次飞行试验。此外，为支撑即将密集开展的高超声速飞行试验，美军重启加利福尼亚州的中国湖发射试验综合设施，采购3架RQ-4“全球鹰”无人机，构建空中遥测数据收集与传输试验系统，并获得澳大利亚伍默拉试验场、挪威安岛火箭靶场两处基础设施使用权。
工业基础上，成立“高超声速作战室”，全面评估高超声速工业能力，确保武器量产和未来可持续发展
为制订美国高超声速工业能力建设战略规划，从2019年2月起，国防部合同管理局已开始着手对当前美国高超声速工业基础能力进行评估，对当前工业产能、工业基础瓶颈、技术劳动力、材料、制造、研发支持、投资需求和样机设计需求进行全面摸底。2020年3月，美国国防部成立“高超声速作战室”，在前期高超声速工业基础能力评估工作的基础上，进一步识别高超声速工业生产供应链上的“关键节点”，重点评估美国当前高超声速武器的量产能力，推动建设“可大规模生产高超声速导弹”的工业基础，确保工业部门能够在美国防部期望的部署时间节点内以经济可承受的方式交付高超声速导弹武器。
▲ 美国防部计划分三个阶段全面提升高超声速工业能力
人才储备上，依托高校组建国家高超声速应用研究联盟，培养支撑未来长远发展的人才队伍
2019年1月，据美国科罗拉多大学波尔德分校航空航天工程与科学学院院长布莱恩•安格鲁教授称，“尽管美国对高超声速领域增加了投入，但高校研究生参与的科研项目往往并非那些真正瞄准解决高超声速瓶颈问题的项目，也无助于提高美国高超声速工业基础能力。如果美国想要重回高超声速领导地位，持续增加能够培养更多学生的高校研究项目至关重要”。刘易斯局长在上任后于2019年12月7日发布了“国家高超声速应用研究联盟”信息征询书，目标是依托学术界在高超领域的基础科研能力，成立由多所大学构建的应用研究联盟，培养美国高超声速人才队伍。国防部希望依托这一科研网络，加强高校与NASA、能源部以及陆海空军种部之间的合作，由此创建平衡的、多样化的生态协作系统，支撑美国国家高超声速计划顺利开展。
美国反思过去十几年来高超发展的教训时指出，美国前期犯了“炒作”高超声速概念的错误，当前美国正在针对前期反思的各方面问题和教训，采取系统性、全方位举措，加强组织管理力度，加强科研与工业体系建设，加强人财物资源投入，试图重新夺回这一航空航天技术制高点的世界领导地位。把美国近两年来在高超声速领域的发展态势放到更长的历史脉络中来看，在重回大国竞争战略的背景下，当前美国在该领域的资源投入强度可谓是继上世纪90年代国家空天飞机计划（NASP）结束以来的又一次冲峰。
波音公司首席高超声速技术专家Kevin G Bowcutt称，“对美国而言，或许Sputnik时刻已经到来。”（1957年10月4日，苏联领先美国通过一枚由洲际弹道导弹改装的运载火箭发射了人类首颗人造卫星Sputnik-1，由此开启了美苏之间长达数十年的军备竞赛）。毫无疑问，大国之间围绕高超声速技术领域的新一轮持久博弈已然开启。
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