3.2.2 重點發(fā)展察打一體高超聲速飛機
美國在高新武器發(fā)展方面一貫追求全球領(lǐng)先，與其他國家形成“代差”。自2015年以來，美空軍首席科學家、空軍研究實驗室主任等高層領(lǐng)導(dǎo)在多個公開場合多次宣稱將在2030年代研制一型壽命有限、性能有限的高超聲速飛機，在2040年代研制一型長壽命、高性能的高超聲速飛機。2017年7月，美國空軍部負責科學、技術(shù)與工程的代理副部長科林·塔克上校表示，空軍正在尋求一種“先爬-再走-最后才跑”的方式發(fā)展高超聲速飛機，并特別提到，洛馬公司正在發(fā)展的SR-72高超聲速飛機，將是高超聲速平臺的第一步。2020年7月，美國會在審議國防部科研預(yù)算時提出，鼓勵空軍開展包括高速渦輪發(fā)動機在內(nèi)的可重復(fù)使用高超聲速推進技術(shù)，并認可高超聲速飛機將極大擴展ISR、火力投送和運輸?shù)茸鲬?zhàn)能力及靈活性，要求國防部研究與工程副部長匯報高馬赫數(shù)和高超聲速飛機的詳細定位、采辦策略和最新路線圖。綜合美國國防部和空軍官員觀點，考慮吸氣式高超聲速飛機的可重復(fù)使用性（降成本），可以認為，基于抵消中俄高超聲速導(dǎo)彈發(fā)展領(lǐng)先優(yōu)勢的戰(zhàn)略需求，發(fā)展高超聲速作戰(zhàn)飛機是美國高超聲速武器發(fā)展的重要目標方向。
對于高超聲速飛機而言，核心是動力系統(tǒng)。當然，飛行器與發(fā)動機的一體化設(shè)計、推阻平衡以及高效的飛行性能設(shè)計等也很關(guān)鍵［20］。目前看來，超燃沖壓發(fā)動機技術(shù)仍然是重點攻克的核心技術(shù)。從投資方向和技術(shù)成熟度來看，近年來美國重點投資了AFRL的“中等尺寸超燃沖壓關(guān)鍵部件（Medium Scale Critical Components，MSCC）”（主要是成熟超燃沖壓發(fā)動機技術(shù)）和DARPA的“先進全速域發(fā)動機（Advanced Full Range Engine，AFRE）”（主要是基于現(xiàn)貨渦輪集成超燃沖壓發(fā)動機，實現(xiàn)模態(tài)轉(zhuǎn)換）兩個項目。這兩個項目在2019年和2020年均開展了長期的地面試驗，最大推力達到5.9 t，在其推動下，突破高超聲速飛機的動力系統(tǒng)似乎漸行漸近。
2022年初，波音公司展出了“女武神II”馬赫數(shù)5高超聲速察打一體無人機模型，Hermeus公司研制的馬赫數(shù)5“夸特馬”原型機獲得美國空軍和NASA等多方支持，預(yù)計2023年首飛。2019年，波音公司高超聲速首席科學家凱文?鮑卡特發(fā)文稱，“馬赫數(shù)5以后，速度提升帶來邊際收益減小，而邊際成本增加；因此，需要定位一個技術(shù)拐點，一旦速度超過該拐點，在推進或材料上就會碰到很高臺階。選擇馬赫數(shù)5則簡化了推進系統(tǒng)，無需使用超燃沖壓發(fā)動機，僅渦輪-亞燃沖壓組合發(fā)動機就足夠了。”［21］種種跡象表明，美正尋求“降階”發(fā)展高超聲速飛機（Ma=5左右），充分利用其高速渦輪發(fā)動機成熟技術(shù)，追求性價比、可負擔發(fā)展的折中之策，以實現(xiàn)快速突破、快速應(yīng)用，搶占軍事競爭先機。
3.2.3 探索研究跨大氣層空天飛行武器
跨大氣層空天飛行武器（或稱空天飛機）可以稱得上是美國高超聲速武器發(fā)展的終極目標，其主要技術(shù)路線仍然遵循NAI和2008年美國國防部高超聲速計劃路線圖規(guī)劃的總的技術(shù)路線，即通過發(fā)展TBCC和RBCC組合動力實現(xiàn)水平起降快速響應(yīng)進出空間能力。不過，近年來由于新型動力系統(tǒng)發(fā)展仍不成熟，空天飛機的發(fā)展進展不大，系統(tǒng)級的發(fā)展還需等待新型動力系統(tǒng)的突破。
目前，美國防部基于現(xiàn)有技術(shù)基礎(chǔ)，通過組建太空軍，在空間響應(yīng)高超聲速武器方面也有一些發(fā)展思路，主要是利用X-37B探索研究空間運行和作戰(zhàn)能力。X-37B作為美軍探索研究空間快速響應(yīng)作戰(zhàn)能力的試驗平臺，現(xiàn)由空軍快速能力辦公室主管，太空部隊負責發(fā)射，主要利用其開展太空偵察、投放微小型軍用衛(wèi)星、空間作戰(zhàn)概念部分子系統(tǒng)演示驗證（如應(yīng)急/快速衛(wèi)星組網(wǎng)、補網(wǎng)重構(gòu)，快速機動變軌偵察，衛(wèi)星捕獲等），以及太空軍事設(shè)施設(shè)備的空間環(huán)境適應(yīng)性等作戰(zhàn)應(yīng)用測試，以逐步構(gòu)建美軍有效進出空間能力（可靠性）、可重復(fù)使用（低成本）、按需發(fā)射和快速響應(yīng)機動能力（彈性）以及長期在軌運行能力（多任務(wù)執(zhí)行能力）。
同時，美軍也在開展火箭動力的可重復(fù)使用運載系統(tǒng)（如“獵鷹-9”火箭）、新型動力系統(tǒng)研究（如“佩刀”協(xié)同吸氣式火箭發(fā)動機）以支持空天飛機發(fā)展，其中采用可重復(fù)使用的垂直起降運載火箭技術(shù)甚至有顛覆原有技術(shù)路線的趨勢。雖然如此，吸氣式組合動力系統(tǒng)仍然是美軍方和工業(yè)部門追逐的目標，它具有巨大發(fā)展?jié)摿Γ医陙淼倪M展令人欣喜，美軍方對其也充滿信心。
綜上所述，美國可能已調(diào)整之前以吸氣式動力為主線的三步走（先高超聲速巡航導(dǎo)彈，然后高超聲速飛機，最后空天飛機）高超聲速武器發(fā)展戰(zhàn)略和技術(shù)路線，取而代之為，導(dǎo)彈先以火箭動力為主發(fā)展高超聲速滑翔彈，解決有無問題，吸氣式方向可能優(yōu)先發(fā)展察打一體的高超聲速飛機，形成真正的顛覆性、革命性的高超聲速武器，同時也成熟空天飛機關(guān)鍵技術(shù)，而吸氣式高超聲速巡航導(dǎo)彈只作為其副產(chǎn)品，而非主要發(fā)展方向。
4 幾點啟示
綜合美軍高超聲速武器發(fā)展歷程、高超聲速武器發(fā)展路線演變以及近期美軍高超聲速武器項目發(fā)展情況，有如下幾點啟示：
（1）發(fā)展戰(zhàn)略要具有持續(xù)性，避免隨意“變道”。從美國高超聲速武器發(fā)展的歷史來看，美軍啟動了數(shù)十項高超聲速武器發(fā)展計劃，但缺乏執(zhí)行的持續(xù)性，相關(guān)裝備也遲遲未見部署。因此，可以吸取教訓，制定連貫的國家研發(fā)計劃，遵循飛行武器發(fā)展規(guī)律，不能短期遇到困難就放棄，不輕易改變認定的技術(shù)路線，要有持之以恒的定力和堅持。
（2）注重技術(shù)路線的繼承與發(fā)展，避免不切實際的指標和需求。美國高超聲速武器發(fā)展所取得的成就幾乎都是繼承多年研究成果，每個技術(shù)方向都是如此。在技術(shù)積累和技術(shù)路線繼承的基礎(chǔ)上，制定發(fā)展戰(zhàn)略和路線圖，還要保持科學的態(tài)度，避免指標過高，里程碑節(jié)點和需求不切實際。從美國高超聲速武器發(fā)展歷程來看，幾次重大的計劃和發(fā)展戰(zhàn)略路線圖都未能實現(xiàn)，如NASP計劃因為指標定得太高，最終無法實現(xiàn)；NAI倡議和2008年美國國防部高超聲速計劃發(fā)展路線圖中所定的里程碑節(jié)點和一些關(guān)鍵技術(shù)由于缺乏對高超聲速技術(shù)難度的準確認識和評估未能如期實現(xiàn)。
（3）發(fā)展戰(zhàn)略要強調(diào)體系化和國家統(tǒng)籌，避免目標不聚焦和“煙囪”林立。美國高超聲速武器發(fā)展長期以來都呈現(xiàn)出軍種各自為政、“煙囪”林立、目標不聚焦的狀況。21世紀初國防部高層就意識到這個問題，于2007年成立了國防部“高超聲速聯(lián)合技術(shù)辦公室”，制定頂層發(fā)展戰(zhàn)略，希望協(xié)調(diào)美軍高超聲速武器的發(fā)展，但這一問題一直未得到很好的解決，2021年美國空軍和海軍甚至出現(xiàn)沖突現(xiàn)象，這也是美國高超聲速武器發(fā)展進度不及預(yù)期的原因之一。不過，2018年以后，美國國防部強化了這方面的工作，實體化“聯(lián)合高超聲速轉(zhuǎn)化辦公室”和“高超聲速作戰(zhàn)室”，聲稱要制訂首個美國高超聲速武器發(fā)展路線圖，從戰(zhàn)略、技術(shù)開發(fā)與轉(zhuǎn)化、工業(yè)基礎(chǔ)布局、試驗資源統(tǒng)籌、國家基礎(chǔ)研究、人才隊伍建設(shè)等多方面成體系布局，意圖收斂技術(shù)路線，聚焦目標，盡快實現(xiàn)高超聲速武器列裝。
（4）加強飛行試驗，增強實戰(zhàn)經(jīng)驗。從美國高超聲速飛行器發(fā)展歷程來看，美國非常重視高超聲速飛行器的飛行試驗研究，如X系列飛行器，大多開展了大量的飛行試驗工作獲取了豐富的真實數(shù)據(jù)，典型的有X-7（130次）、X-15（199次）、X-24（64次），對美國高超聲速飛行器的發(fā)展發(fā)揮了重要作用。近年來，美國高超聲速武器發(fā)展相對滯后，劉易斯認為其中一個重要原因是飛行試驗做得太少［22］，尤其指出HyFly共3次、X-51A只有4次，因此美國準備在最近4年安排40次飛行試驗，加快高超聲速武器研制工程化進程，盡快成熟列裝。
5 結(jié)束語
從美軍軍事需求角度分析，考慮高超聲速武器的速度、機動性和不易攔截等特點優(yōu)勢，以及應(yīng)對中俄高超聲速武器已開始列裝等現(xiàn)實威脅，美國認為發(fā)展高超聲速武器已迫在眉睫；從美軍戰(zhàn)略目標角度分析，相比于與中俄平起平坐、對等發(fā)展，美國發(fā)展高超聲速武器一定會把“全球領(lǐng)先、代差優(yōu)勢”作為其戰(zhàn)略目標；從技術(shù)角度分析，美國可能已經(jīng)調(diào)整之前的三步走技術(shù)路線，優(yōu)先發(fā)展戰(zhàn)術(shù)級的高超聲速滑翔彈，重點發(fā)展察打一體的高超聲速飛機。然而，其發(fā)展路線雖初露端倪，但仍不明確，可能會根據(jù)拜登政府新推出的國家安全戰(zhàn)略和國防戰(zhàn)略做出相應(yīng)調(diào)整。因此，應(yīng)密切關(guān)注其發(fā)展動向，進一步跟蹤分析研究。(孫宗祥,羅月培,李文佳,等. 美國高超聲速武器發(fā)展路線簡析[J].戰(zhàn)術(shù)導(dǎo)彈技術(shù),2023(3):1-10.)
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