美國陸軍計劃在2023年進(jìn)行該高超聲速導(dǎo)彈的飛行試驗

據(jù)defensenews網(wǎng)站2020年3月2日刊文，美國國務(wù)院國際信息局(IIP)報道，美國國防部將對高超聲速武器工業(yè)基礎(chǔ)進(jìn)行深入研究，以全面評估美國在高速攻防技術(shù)方面的優(yōu)劣。美國國防部在2021財年為高超聲速武器的研究、開發(fā)、測試和評估申請的預(yù)算為32億美元。有關(guān)官員指出了吸氣式高超聲速巡航導(dǎo)彈如何需要超燃沖壓發(fā)動機(jī)的問題。目前，美國國防部還不確定在工業(yè)基礎(chǔ)內(nèi)是否具備相關(guān)的材料和技術(shù)。過去兩年，美國國防部的一系列報告顯示出對國防工業(yè)基礎(chǔ)的高度關(guān)注，特別是在高端材料和導(dǎo)彈設(shè)計方面。

高超聲速技術(shù)及武器是美國近幾年來大力發(fā)展的多域戰(zhàn)技術(shù)的一個重要組成。美國近幾十年來一直在發(fā)展該項技術(shù)。但由于要塑造未來軍事競爭力的原因，美國近期在高超聲速方面的發(fā)展動作頻繁。各個軍事強(qiáng)國也都在積極進(jìn)行高超聲速技術(shù)探索。但從實際發(fā)展來看，美國在高超聲速武器研制方面并非一帆風(fēng)順。面對其假想敵中、俄等的發(fā)展，美國甚至將關(guān)注重點轉(zhuǎn)向了反高超聲速武器系統(tǒng)的開發(fā)研制。

此次對高超工業(yè)基礎(chǔ)的研究評估計劃能否解決一些關(guān)鍵問題，投資方向會有何變化，以及能否推動美國高超攻防技術(shù)進(jìn)一步發(fā)展都很值得關(guān)注。

一、美國高超聲速工業(yè)基礎(chǔ)評估

據(jù)2019年7月31日消息，美國國防部針對本國的工業(yè)基礎(chǔ)進(jìn)行了兩項綜合評估，旨在識別其在高超聲速武器產(chǎn)量增加時可能暴露的潛在薄弱環(huán)節(jié)，從而指導(dǎo)政府對制造工具和生產(chǎn)設(shè)施進(jìn)行精準(zhǔn)投資，確保訂單按時交付。美國國防部長辦公廳(OSD)工業(yè)政策局負(fù)責(zé)工業(yè)評估的主管克里斯?米奇恩齊表示，位于費城的國防合同管理局工業(yè)分析小組于2019年2月啟動“國防部高超聲速武器的工業(yè)基礎(chǔ)能力及未來技術(shù)需求”的研究工作，兩項綜合評估將最終形成一份高超聲速工業(yè)基礎(chǔ)戰(zhàn)略，按計劃是在2019年11月公布。該戰(zhàn)略除分析高超聲速武器量產(chǎn)可能遭遇的挑戰(zhàn)外，還要求相關(guān)工業(yè)企業(yè)為美國 “三位一體”核力量體系的現(xiàn)代化工作實施資本重組。米奇恩齊透露，美國防部目前對耐高溫材料等特定領(lǐng)域較為關(guān)心，將盡可能多地收集相關(guān)信息，厘清目前存在的問題和未來投資的方向。

二、美國空軍取消繼續(xù)支持高超聲速常規(guī)打擊武器（HCSW）

據(jù)英國《飛行國際》2020年2月28日消息，美國空軍（USAF）取消繼續(xù)支持高超聲速常規(guī)打擊武器（HCSW）并繼續(xù)支持空射快速反應(yīng)武器（ARRW），其主要原因在于導(dǎo)彈的尺寸和形狀，此外也有預(yù)算壓力和加快生產(chǎn)速度的愿望的因素。

此前，根據(jù)美國政府于2018年6月4日新發(fā)布的文件，由于缺乏開發(fā)多種系統(tǒng)原型的資金，美國空軍的價值近10億美元的高超聲速巡航導(dǎo)彈項目放棄了競標(biāo)活動。這一舉措與美國國防部傳統(tǒng)的先進(jìn)武器研發(fā)政策背道而馳。

2018年9月24日，美國空軍負(fù)責(zé)采辦、技術(shù)和后勤的副部長威爾?羅珀表示，盡管美國空軍的“高超聲速常規(guī)攻擊導(dǎo)彈”(HCSW)將于2020年達(dá)到初始作戰(zhàn)能力，但測試工作可能會有一些延遲。美國空軍不太可能大量購買早期型別的HCSW導(dǎo)彈，而是耐心等待后續(xù)改進(jìn)的型別。美國空軍希望洛克希德?馬丁公司采用螺旋形開發(fā)計劃，以低生產(chǎn)率，不斷改進(jìn)的方式完善HCSW導(dǎo)彈，直到讓美國空軍滿意。HCSW是一種吸氣式巡航導(dǎo)彈，由洛馬公司負(fù)責(zé)研發(fā)。

三、美國的一些研制項目及支持行動

1.高超聲速材料技術(shù)

美國空軍研究實驗室征詢高超聲速武器熱防護(hù)系統(tǒng)的材料和工藝。2016年1月28日，美國空軍研究實驗室發(fā)布信息征詢書，為高超聲速武器熱防護(hù)系統(tǒng)的材料和工藝征詢來自工業(yè)界和學(xué)術(shù)界的信息。基礎(chǔ)的材料概念包括但不限于鈦合金、超合金、氧化物-氧化物陶瓷基復(fù)合材料(CMC)、碳/碳化硅(C/SiC)CMC和碳/碳(C/C)復(fù)合材料。其它材料和工藝(M&P)技術(shù)包括連接、黏結(jié)、集成、絕熱、密封、無損評估、探傷以及修理概念。所有材料應(yīng)有能力實現(xiàn)規(guī)?；⒃谏a(chǎn)環(huán)境下大批量生產(chǎn)。所有模型應(yīng)是可集成到OEM的工業(yè)設(shè)計系統(tǒng)中的。熱防護(hù)材料的評估將包括在真實載荷和試驗環(huán)境下，材料和相關(guān)子組件的力學(xué)與熱學(xué)性能表征，以及綜合計算材料工程(ICME)以預(yù)測和驗證試驗結(jié)果。

美國DARPA于2018年12月17日公布了其高超聲速飛行器材料系統(tǒng)和表征（MACH）項目。MACH項目旨在為高超聲速飛行器開發(fā)和展示新的設(shè)計和材料解決方案，用于飛行器尖銳的前緣，實現(xiàn)前緣的形狀穩(wěn)定、可冷卻。該計劃的提案按計劃于2019年1月22日在弗吉尼亞州阿靈頓舉行。MACH計劃尋求熱工程和設(shè)計、先進(jìn)計算材料開發(fā)、材料體系設(shè)計、制備和測試（包括高溫金屬、陶瓷及其復(fù)合材料的近凈制造）、高超聲速前緣設(shè)計和性能以及先進(jìn)的熱防護(hù)系統(tǒng)方面的專業(yè)知識。

2.高超聲速導(dǎo)彈及武器研發(fā)

2018年4月，洛馬公司獲得了一份價值9.28億美元的不定期交付/不確定數(shù)量(IDIQ)合同，用于研發(fā)高超聲速巡航導(dǎo)彈。根據(jù)美國政府發(fā)布的文件，美國空軍只要求洛馬公司提供數(shù)量有限的導(dǎo)彈，并不再進(jìn)行其他制造商的替代導(dǎo)彈的競標(biāo)活動。但是，美國空軍依然計劃通過使用標(biāo)準(zhǔn)接口來鼓勵零部件供應(yīng)商之間進(jìn)行競爭。

2019年5月3日，DARPA計劃在2019年晚些時候?qū)煞N高超聲速武器——戰(zhàn)術(shù)助推滑翔(TBG)武器和高超聲速吸氣式武器概念(HAWC)進(jìn)行飛行測試。DARPA計劃在B-52轟炸機(jī)上測試這兩種武器，測試過程可能會持續(xù)至2020年初。

2019年11月7日，美國空軍將在杜立特研究所舉辦有史以來的第一次高超聲速“推銷日”活動。軍備局和空軍研究實驗室是高超聲速“推銷日”的主辦單位。目前，美國空軍正在推進(jìn)2個助推滑翔高超聲速原型導(dǎo)彈的研發(fā)：即“高超聲速常規(guī)打擊武器”(HCSW)和“空射快速響應(yīng)武器”(ARRW)。這兩型導(dǎo)彈計劃在2022 財年形成早期作戰(zhàn)能力。從“推銷日”上獲得的技術(shù)將用來支持這些原型彈轉(zhuǎn)化至量產(chǎn)系統(tǒng)，并為未來更先進(jìn)的系統(tǒng)研發(fā)奠定基礎(chǔ)。

3.高超聲速推進(jìn)技術(shù)

美國DARPA“先進(jìn)全速域發(fā)動機(jī)”(AFRE)項目。美國DARPA于2016年7月13-14日進(jìn)行“先進(jìn)全速域發(fā)動機(jī)”(AFRE)項目方案征集，以為2017財年項目啟動尋找潛在的競標(biāo)者。AFRE的目的在于研發(fā)覆蓋常規(guī)跑道低速起飛、高超聲速飛行到常規(guī)著陸的新型飛機(jī)推進(jìn)系統(tǒng)。與其他軍用系統(tǒng)相比，該高超聲速飛行系統(tǒng)可增加航程，縮短反應(yīng)時間，提高效率。2017年10月9日，美國Aerojet Rocketdyne公司與DARPA達(dá)成協(xié)議，在DARPA的AFRE項目支持下研制新型推進(jìn)系統(tǒng)，并進(jìn)行地面測試。AFRE項目的主要目標(biāo)是研制和地面測試可重用的碳?xì)渫七M(jìn)系統(tǒng)。2018年1月23日，Orbital ATK公司與DARPA簽訂AFRE項目合同，進(jìn)行在新型飛機(jī)推進(jìn)系統(tǒng)中集成渦輪和高超聲速發(fā)動機(jī)技術(shù)的可能性研究。

美國空軍研究實驗室(AFRL)2018年6月8日表示，要簽訂雙模沖壓發(fā)動機(jī)設(shè)計、測試兩項合同，合同總計1千萬美元，首批采購的每臺發(fā)動機(jī)售價20萬美元。研發(fā)雙模沖壓發(fā)動機(jī)是空軍研究實驗室“高速可操作系統(tǒng)使能技術(shù)”(ETHOS)項目的組成部分。AFRL指出，2016年ETHOS項目的目標(biāo)是完成雙模沖壓發(fā)動機(jī)的設(shè)計，制作測試件和進(jìn)行風(fēng)洞和自由射流試驗。項目的總體目標(biāo)是2028年前完成確認(rèn)、研發(fā)、完善和演示提升情報/監(jiān)視/偵察(ISR)和打擊平臺大于3馬赫的超聲速技術(shù)，2035年前完成快速轉(zhuǎn)向完全復(fù)用系統(tǒng)技術(shù)演示驗證。

2018年8月7日，美國Aerojet Rocketdyne公司成功完成了兩次火箭助推器的點火測試，該火箭助推器的設(shè)計目的是為空射戰(zhàn)術(shù)高超聲速飛行器初始飛行階段提供推力。兩次測試都是在美國愛德華茲空軍基地進(jìn)行，模擬了極端寒冷條件和極端炎熱條件，以驗證火箭助推器在所有設(shè)計運行條件下的表現(xiàn)是否符合預(yù)期。

2018年10月11日，Aerojet Rocketdyne公司已完成新型雙模/超燃沖壓發(fā)動機(jī)(DMRJ)測試。這種新型發(fā)動機(jī)與燃?xì)鉁u輪發(fā)動機(jī)組合成渦輪基組合循環(huán)(TBCC)推進(jìn)系統(tǒng)時，能將飛行器從靜止推進(jìn)到5馬赫甚至更高的速度。Aerojet Rocketdyne公司與DARPA、NASA和美國空軍合作完成了此項系列測試，力圖推進(jìn)新型高超聲速推進(jìn)技術(shù)的發(fā)展。

2018年11月9日，美陸軍同DARPA的“作戰(zhàn)火力”聯(lián)合項目(OpFires)已選定洛克達(dá)因公司(Aerojet Rocketdyne)、Exquadrum公司和內(nèi)華達(dá)山脈公司(SNC)三家公司，開發(fā)和演示驗證用于高超聲速導(dǎo)彈的地面發(fā)射推進(jìn)系統(tǒng)，此三家公司均已收到開始設(shè)計和開發(fā)系統(tǒng)的合同。OpFires項目旨在開發(fā)一種移動式地基高超聲速推進(jìn)系統(tǒng)，用于高速和遠(yuǎn)程打擊地面目標(biāo)，同時躲避敵方防空系統(tǒng)的攔截。該項目可以根據(jù)任務(wù)需求，在不同的射程內(nèi)發(fā)射各種有效載荷。項目第一階段周期一年，初步開發(fā)和驗證助推系統(tǒng)的可變推力能力，此階段將開展包括組件可靠性和系統(tǒng)兼容性戰(zhàn)術(shù)環(huán)境等在內(nèi)的系列子系統(tǒng)測試。項目第二階段將通過實時和靜態(tài)點火測試來改進(jìn)設(shè)計并展示性能，預(yù)計將在2020年底進(jìn)行。項目第三階段將側(cè)重于武器系統(tǒng)集成，并將于2022年進(jìn)行端到端發(fā)射和飛行測試。

4.美國政府、軍方及工業(yè)界的預(yù)算支持

2019年3月11日，美國聯(lián)邦政府總統(tǒng)府(白宮)預(yù)算管理辦公室發(fā)布了2020財年聯(lián)邦預(yù)算概要，其中包括一份國家安全預(yù)算概要。詳細(xì)的預(yù)算文件預(yù)計將在2019年3月18日發(fā)布。在為決定性軍事優(yōu)勢推進(jìn)技術(shù)創(chuàng)新方面，2020財年預(yù)算將投資自主系統(tǒng)、高超聲速、人工智能和定向能等新技術(shù)，要求為研究、工程化和原型樣機(jī)活動投入590多億美元，以維持美軍足以戰(zhàn)勝任何高優(yōu)先級挑戰(zhàn)的軍事優(yōu)勢。

美國航宇工業(yè)協(xié)會（AIA）2019年3月10日公布了《航宇和防務(wù)的未來：愿景2050》報告，并表示為了實現(xiàn)報告中提出的未來愿景，行業(yè)需要在自主和人工智能決策標(biāo)準(zhǔn)；電動、超聲速和高超聲速飛行器的材料和設(shè)計；高帶寬全球連接的基礎(chǔ)設(shè)施；城市空氣交通的實體基礎(chǔ)設(shè)施；以及低成本大規(guī)模生產(chǎn)等方面取得重大進(jìn)展。

2019 年3月19日，美國陸軍在其 2020 財年國防預(yù)算申請文件中新增了一個名為“陸基高超聲速導(dǎo)彈”的項目，并為該項目在未來五年( 2020-2024 財年)總共申請了近 12 億美元的預(yù)算，其中 2020 財年預(yù)算金額為 2.28 億美元。該預(yù)算申請文件顯示，美國陸軍計劃在2023年進(jìn)行該高超聲速導(dǎo)彈的飛行試驗。文件指出，“‘遠(yuǎn)程高超聲速武器’(LRHW)系統(tǒng)旨在為陸軍提供一型原型化的戰(zhàn)略打擊武器系統(tǒng)，以擊敗反介入/區(qū)域拒止能力、壓制地方遠(yuǎn)程火力、并打擊其他高價值/時敏目標(biāo)?！?br />