美國陸軍計劃在2023年進行該高超聲速導彈的飛行試驗

據defensenews網站2020年3月2日刊文，美國國務院國際信息局(IIP)報道，美國國防部將對高超聲速武器工業(yè)基礎進行深入研究，以全面評估美國在高速攻防技術方面的優(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算為32億美元。有關官員指出了吸氣式高超聲速巡航導彈如何需要超燃沖壓發(fā)動機的問題。目前，美國國防部還不確定在工業(yè)基礎內是否具備相關的材料和技術。過去兩年，美國國防部的一系列報告顯示出對國防工業(yè)基礎的高度關注，特別是在高端材料和導彈設計方面。

高超聲速技術及武器是美國近幾年來大力發(fā)展的多域戰(zhàn)技術的一個重要組成。美國近幾十年來一直在發(fā)展該項技術。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。各個軍事強國也都在積極進行高超聲速技術探索。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順。面對其假想敵中、俄等的發(fā)展，美國甚至將關注重點轉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)基礎的研究評估計劃能否解決一些關鍵問題，投資方向會有何變化，以及能否推動美國高超攻防技術進一步發(fā)展都很值得關注。

一、美國高超聲速工業(yè)基礎評估

據2019年7月31日消息，美國國防部針對本國的工業(yè)基礎進行了兩項綜合評估，旨在識別其在高超聲速武器產量增加時可能暴露的潛在薄弱環(huán)節(jié)，從而指導政府對制造工具和生產設施進行精準投資，確保訂單按時交付。美國國防部長辦公廳(OSD)工業(yè)政策局負責工業(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)基礎能力及未來技術需求”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可能遭遇的挑戰(zhàn)外，還要求相關工業(yè)企業(yè)為美國 “三位一體”核力量體系的現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域較為關心，將盡可能多地收集相關信息，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)支持空射快速反應武器（ARRW），其主要原因在于導彈的尺寸和形狀，此外也有預算壓力和加快生產速度的愿望的因素。

此前，根據美國政府于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彈項目放棄了競標活動。這一舉措與美國國防部傳統(tǒng)的先進武器研發(fā)政策背道而馳。

2018年9月24日，美國空軍負責采辦、技術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)攻擊導彈”(HCSW)將于2020年達到初始作戰(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導彈，而是耐心等待后續(xù)改進的型別。美國空軍希望洛克希德?馬丁公司采用螺旋形開發(fā)計劃，以低生產率，不斷改進的方式完善HCSW導彈，直到讓美國空軍滿意。HCSW是一種吸氣式巡航導彈，由洛馬公司負責研發(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

美國空軍研究實驗室征詢高超聲速武器熱防護系統(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系統(tǒng)的材料和工藝征詢來自工業(yè)界和學術界的信息?；A的材料概念包括但不限于鈦合金、超合金、氧化物-氧化物陶瓷基復合材料(CMC)、碳/碳化硅(C/SiC)CMC和碳/碳(C/C)復合材料。其它材料和工藝(M&P)技術包括連接、黏結、集成、絕熱、密封、無損評估、探傷以及修理概念。所有材料應有能力實現規(guī)?；⒃谏a環(huán)境下大批量生產。所有模型應是可集成到OEM的工業(yè)設計系統(tǒng)中的。熱防護材料的評估將包括在真實載荷和試驗環(huán)境下，材料和相關子組件的力學與熱學性能表征，以及綜合計算材料工程(ICME)以預測和驗證試驗結果。

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)和展示新的設計和材料解決方案，用于飛行器尖銳的前緣，實現前緣的形狀穩(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計、先進計算材料開發(fā)、材料體系設計、制備和測試（包括高溫金屬、陶瓷及其復合材料的近凈制造）、高超聲速前緣設計和性能以及先進的熱防護系統(tǒng)方面的專業(yè)知識。

2.高超聲速導彈及武器研發(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/不確定數量(IDIQ)合同，用于研發(fā)高超聲速巡航導彈。根據美國政府發(fā)布的文件，美國空軍只要求洛馬公司提供數量有限的導彈，并不再進行其他制造商的替代導彈的競標活動。但是，美國空軍依然計劃通過使用標準接口來鼓勵零部件供應商之間進行競爭。

2019年5月3日，DARPA計劃在2019年晚些時候對兩種高超聲速武器——戰(zhàn)術助推滑翔(TBG)武器和高超聲速吸氣式武器概念(HAWC)進行飛行測試。DARPA計劃在B-52轟炸機上測試這兩種武器，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2個助推滑翔高超聲速原型導彈的研發(fā)：即“高超聲速常規(guī)打擊武器”(HCSW)和“空射快速響應武器”(ARRW)。這兩型導彈計劃在2022 財年形成早期作戰(zhàn)能力。從“推銷日”上獲得的技術將用來支持這些原型彈轉化至量產系統(tǒng)，并為未來更先進的系統(tǒng)研發(fā)奠定基礎。

3.高超聲速推進技術

美國DARPA“先進全速域發(fā)動機”(AFRE)項目。美國DARPA于2016年7月13-14日進行“先進全速域發(fā)動機”(AFRE)項目方案征集，以為2017財年項目啟動尋找潛在的競標者。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)著陸的新型飛機推進系統(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，縮短反應時間，提高效率。2017年10月9日，美國Aerojet Rocketdyne公司與DARPA達成協(xié)議，在DARPA的AFRE項目支持下研制新型推進系統(tǒng)，并進行地面測試。AFRE項目的主要目標是研制和地面測試可重用的碳氫推進系統(tǒng)。2018年1月23日，Orbital ATK公司與DARPA簽訂AFRE項目合同，進行在新型飛機推進系統(tǒng)中集成渦輪和高超聲速發(fā)動機技術的可能性研究。

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)動機設計、測試兩項合同，合同總計1千萬美元，首批采購的每臺發(fā)動機售價20萬美元。研發(fā)雙模沖壓發(fā)動機是空軍研究實驗室“高速可操作系統(tǒng)使能技術”(ETHOS)項目的組成部分。AFRL指出，2016年ETHOS項目的目標是完成雙模沖壓發(fā)動機的設計，制作測試件和進行風洞和自由射流試驗。項目的總體目標是2028年前完成確認、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，2035年前完成快速轉向完全復用系統(tǒng)技術演示驗證。

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，該火箭助推器的設計目的是為空射戰(zhàn)術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計運行條件下的表現是否符合預期。

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(DMRJ)測試。這種新型發(fā)動機與燃氣渦輪發(fā)動機組合成渦輪基組合循環(huán)(TBCC)推進系統(tǒng)時，能將飛行器從靜止推進到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，力圖推進新型高超聲速推進技術的發(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)已選定洛克達因公司(Aerojet Rocketdyne)、Exquadrum公司和內華達山脈公司(SNC)三家公司，開發(fā)和演示驗證用于高超聲速導彈的地面發(fā)射推進系統(tǒng)，此三家公司均已收到開始設計和開發(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系統(tǒng)，用于高速和遠程打擊地面目標，同時躲避敵方防空系統(tǒng)的攔截。該項目可以根據任務需求，在不同的射程內發(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)術環(huán)境等在內的系列子系統(tǒng)測試。項目第二階段將通過實時和靜態(tài)點火測試來改進設計并展示性能，預計將在2020年底進行。項目第三階段將側重于武器系統(tǒng)集成，并將于2022年進行端到端發(fā)射和飛行測試。

4.美國政府、軍方及工業(yè)界的預算支持

2019年3月11日，美國聯(lián)邦政府總統(tǒng)府(白宮)預算管理辦公室發(fā)布了2020財年聯(lián)邦預算概要，其中包括一份國家安全預算概要。詳細的預算文件預計將在2019年3月18日發(fā)布。在為決定性軍事優(yōu)勢推進技術創(chuàng)新方面，2020財年預算將投資自主系統(tǒng)、高超聲速、人工智能和定向能等新技術，要求為研究、工程化和原型樣機活動投入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《航宇和防務的未來：愿景2050》報告，并表示為了實現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準；電動、超聲速和高超聲速飛行器的材料和設計；高帶寬全球連接的基礎設施；城市空氣交通的實體基礎設施；以及低成本大規(guī)模生產等方面取得重大進展。

2019 年3月19日，美國陸軍在其 2020 財年國防預算申請文件中新增了一個名為“陸基高超聲速導彈”的項目，并為該項目在未來五年( 2020-2024 財年)總共申請了近 12 億美元的預算，其中 2020 財年預算金額為 2.28 億美元。該預算申請文件顯示，美國陸軍計劃在2023年進行該高超聲速導彈的飛行試驗。文件指出，“‘遠程高超聲速武器’(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、壓制地方遠程火力、并打擊其他高價值/時敏目標?！?br />