奮起直追的先行者：美國(guó)大力研制高超音速武器

木筆客

美國(guó)是高超音速武器研發(fā)時(shí)間最長(zhǎng)、基礎(chǔ)最好、投入最多的國(guó)家。美國(guó)國(guó)防部發(fā)言人巴爾丹薩曾說(shuō)，“美國(guó)數(shù)十年來(lái)對(duì)高超音速技術(shù)的研究一直處于世界領(lǐng)先地位，但我們決定不對(duì)其進(jìn)行武器化”。但面對(duì)其他國(guó)家近年來(lái)在該領(lǐng)域的迅速發(fā)展，美國(guó)的領(lǐng)先地位有所動(dòng)搖，美國(guó)空軍上將保羅·塞爾瓦曾公開(kāi)表示，在其他國(guó)家發(fā)展研制高超音速領(lǐng)域武器的背景下，美國(guó)必須恢復(fù)自己在該領(lǐng)域的領(lǐng)先地位。

從高超音速飛行器到高超音速武器

美國(guó)是高超音速技術(shù)研究的先行者。早在20世紀(jì)50年代，美國(guó)就開(kāi)始研究高超音速技術(shù)最為關(guān)鍵的部分——超燃沖壓發(fā)動(dòng)機(jī)。1954年美國(guó)宇航局啟動(dòng)“高超音速發(fā)動(dòng)機(jī)計(jì)劃”，用以驗(yàn)證沖壓發(fā)動(dòng)機(jī)在飛行馬赫數(shù)為4～8時(shí)的推力性能，并成功研制出X-15試驗(yàn)機(jī)。X-15在近十年的時(shí)間里，創(chuàng)造了有人駕駛飛機(jī)飛行速度達(dá)到馬赫數(shù)6.72（約7274千米/小時(shí)）和10.8千米升限的世界紀(jì)錄，它的試驗(yàn)飛行幾乎涉及了高超音速研究的所有領(lǐng)域，并為美國(guó)后來(lái)水星、雙子星、阿波羅有人太空飛行計(jì)劃和航天飛機(jī)的發(fā)展提供了極其珍貴的試驗(yàn)數(shù)據(jù)，其搭載的超燃沖壓發(fā)動(dòng)機(jī)研究經(jīng)驗(yàn)直接奠定了美國(guó)高超音速的發(fā)展基礎(chǔ)。1997年1月，美國(guó)宇航局與德萊登飛行研究中心、蘭利研究中心簽訂合同，正式啟動(dòng)“高超音速-X”計(jì)劃，最終研制成功X-43系列飛機(jī)，其設(shè)計(jì)時(shí)速高達(dá)11500千米/小時(shí)（約馬赫數(shù)10）。但由于技術(shù)不夠成熟，X-43在2001年6月的一次試飛中運(yùn)載火箭發(fā)生故障，“高超音速-X”計(jì)劃遭受挫折。

美國(guó)最早研究高超音速技術(shù)主要是用來(lái)服務(wù)其太空飛行計(jì)劃，為航天飛機(jī)甚至空天飛機(jī)做技術(shù)儲(chǔ)備。但在20世紀(jì)80年代后，空天飛機(jī)項(xiàng)目逐漸受到冷落，高超音速飛行使用的超燃沖壓發(fā)動(dòng)機(jī)用以載人飛行器的弊端日益凸顯，美國(guó)開(kāi)始將目光轉(zhuǎn)向武器應(yīng)用。

2000年，美國(guó)國(guó)防部高級(jí)研究計(jì)劃局與波音公司啟動(dòng)“高超音速導(dǎo)彈計(jì)劃”，要求研制一款馬赫數(shù)6以上、航程644千米以上、平均造價(jià)不高于20萬(wàn)美元/枚的低成本高超音速導(dǎo)彈。據(jù)稱，該計(jì)劃受到海灣戰(zhàn)爭(zhēng)的啟發(fā)，當(dāng)時(shí)伊拉克裝備的大量飛毛腿導(dǎo)彈由于速度較快，美國(guó)部隊(duì)未能全部摧毀。2002年美國(guó)空軍又與國(guó)防部高級(jí)研究設(shè)計(jì)局聯(lián)合發(fā)展“獵鷹”計(jì)劃，試圖打造具備全球打擊能力的高超音速平臺(tái)。其中最為亮眼的部分要屬其中開(kāi)發(fā)的高超音速無(wú)人飛行器，要求其具備亞軌道作戰(zhàn)能力，可以像普通飛機(jī)一樣正常起降，還能在3～6千米的高度實(shí)現(xiàn)高超音速飛行，巡航速度在馬赫數(shù)12左右，進(jìn)入目標(biāo)周?chē)筢尫趴諏?duì)地打擊武器，并具備完成任務(wù)后一定高度的滯空時(shí)長(zhǎng)。由于獵鷹HTV-2號(hào)在2010年和2011年兩次試飛均告失敗，獵鷹HTV-2號(hào)項(xiàng)目已經(jīng)基本停滯?！叭蚩焖俅驌粲?jì)劃”重心已經(jīng)完全轉(zhuǎn)移到“先進(jìn)高超音速武器”項(xiàng)目上。

“全球快速打擊計(jì)劃”于20世紀(jì)90年代提出，目的是讓美軍能在1小時(shí)內(nèi)用常規(guī)武器打擊地球上的任何目標(biāo)。2004年美國(guó)空軍曾在“全球快速打擊計(jì)劃”的推動(dòng)下又啟動(dòng)X-51A項(xiàng)目，用以測(cè)試小型超燃沖壓發(fā)動(dòng)機(jī)。但在X-51A項(xiàng)目投入近十年、耗費(fèi)近3億美元后，美國(guó)雖然進(jìn)一步掌握了超燃沖壓發(fā)動(dòng)機(jī)的技術(shù)參數(shù)，但在高超音速武器化上并未取得大的突破。美國(guó)陸軍“先進(jìn)高超音速武器”項(xiàng)目反而完成多次飛行試驗(yàn)，2011年首次飛行便在30分鐘內(nèi)飛行超過(guò)3700千米并準(zhǔn)確擊中目標(biāo)。2014年美國(guó)海軍在“先進(jìn)高超音速武器”項(xiàng)目基礎(chǔ)上充分吸收之前試驗(yàn)的經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)，以?；渴馂榍疤幔攸c(diǎn)發(fā)展?jié)撋湫椭谐谈叱羲倩鑼?dǎo)彈，并于2017年10月完成首次飛行試驗(yàn)。

大國(guó)戰(zhàn)略競(jìng)爭(zhēng)加劇美焦慮感

高超音速武器卓越的技戰(zhàn)性能，使其成為各國(guó)爭(zhēng)相發(fā)展的“殺手锏”武器。近年來(lái)，世界主要軍事強(qiáng)國(guó)根據(jù)本國(guó)實(shí)力紛紛制定出各自的發(fā)展計(jì)劃，在本國(guó)的高超音速武器項(xiàng)目中投入了巨額資金，力圖在未來(lái)高超音速武器作戰(zhàn)中搶占先機(jī)。其中，俄羅斯在一些關(guān)鍵技術(shù)和領(lǐng)域還獲得了領(lǐng)先地位。英國(guó)核技術(shù)領(lǐng)域?qū)＜艺材匪埂ぐ⒖祟D表示，美國(guó)無(wú)力對(duì)抗俄羅斯高超音速武器。

在此背景下，美國(guó)感覺(jué)到了前所未有的焦慮和緊迫感。2017年3月，在美國(guó)第32屆國(guó)防工業(yè)協(xié)會(huì)上，美空軍裝備司令部官員首次將高超音速武器裝備發(fā)展比喻成一項(xiàng)“曼哈頓工程”。2017年7月，在美國(guó)亞特蘭大召開(kāi)的AIAA推進(jìn)與能源會(huì)議期間，美國(guó)空軍部負(fù)責(zé)科學(xué)、技術(shù)與工程的代理副部長(zhǎng)柯林·塔克爾上校稱，“目前形勢(shì)下，我們已認(rèn)識(shí)到現(xiàn)在是必須制訂（高超音速）裝備轉(zhuǎn)化戰(zhàn)略的時(shí)候了。”美新版《國(guó)防戰(zhàn)略》報(bào)告強(qiáng)調(diào)，“科技的快速發(fā)展和戰(zhàn)爭(zhēng)形態(tài)的不斷變化對(duì)安全環(huán)境造成影響”，新興技術(shù)如人工智能、定向能、高超音速等，其發(fā)展將決定美國(guó)是否“有能力打贏未來(lái)戰(zhàn)爭(zhēng)”。其表明，美國(guó)已將加快發(fā)展高超音速武器上升到國(guó)家戰(zhàn)略競(jìng)爭(zhēng)的高度，上升到美軍能否打贏下一場(chǎng)戰(zhàn)爭(zhēng)的高度，預(yù)示著美國(guó)將集中資源加快高超音速武器裝備發(fā)展進(jìn)程，爭(zhēng)奪高超音速武器裝備作戰(zhàn)的戰(zhàn)略制高點(diǎn)。

此外，美國(guó)把突破俄羅斯等國(guó)的防御系統(tǒng)作為研制高超音速武器的另一目標(biāo)。近年來(lái)，俄羅斯等國(guó)大力發(fā)展先進(jìn)防御技術(shù)，令美國(guó)傳統(tǒng)打擊手段整體效能降低，而高超音速武器優(yōu)越的性能，使目前的反導(dǎo)系統(tǒng)無(wú)法對(duì)其作出及時(shí)反應(yīng)，大大增加敵防御成本。因此，美國(guó)加緊研制高超音速武器，以在未來(lái)的沖突和戰(zhàn)爭(zhēng)中，更好更快突破俄羅斯等國(guó)防御體系，為己方贏得絕對(duì)的戰(zhàn)略優(yōu)勢(shì)。

美高超音速領(lǐng)域王者歸來(lái)？

美國(guó)曾不止一次強(qiáng)調(diào)，五角大樓需要“重新審視國(guó)土防御”，也開(kāi)始將武器研發(fā)的資源向高超音速武器方向傾斜。根據(jù)美國(guó)“2018財(cái)年國(guó)防授權(quán)法案”，美國(guó)國(guó)防部長(zhǎng)責(zé)成國(guó)防部辦公廳負(fù)責(zé)高超音速打擊技術(shù)研發(fā)，先期投入約10億美元，并計(jì)劃在未來(lái)5年再撥款12億美元。根據(jù)美國(guó)國(guó)防部2019財(cái)年預(yù)算申請(qǐng)文件，美軍大幅增加了高超音速導(dǎo)彈在研項(xiàng)目數(shù)量，預(yù)算總額激增至8.2億美元。在政治和經(jīng)費(fèi)支持下，美軍的高超音速武器發(fā)展計(jì)劃全面加速。綜合相關(guān)文件和資料，我們可以一探美國(guó)高超音速武器研制的未來(lái)走向。

一是美加快高超音速武器實(shí)戰(zhàn)化步伐。根據(jù)預(yù)算文件，美同步新啟動(dòng)了多個(gè)型號(hào)研制項(xiàng)目，主管機(jī)構(gòu)也發(fā)生了重大調(diào)整。全部8個(gè)高超音速武器項(xiàng)目中，4項(xiàng)為2019財(cái)年預(yù)算文件新增項(xiàng)目，其中3項(xiàng)又是型號(hào)研制項(xiàng)目，包括空軍主管的2個(gè)戰(zhàn)術(shù)級(jí)導(dǎo)彈項(xiàng)目和海軍主管的1個(gè)戰(zhàn)略級(jí)導(dǎo)彈項(xiàng)目。因此總體上，美軍高超音速導(dǎo)彈科研布局當(dāng)前正在進(jìn)行的最大調(diào)整是，由國(guó)防部高級(jí)研究計(jì)劃局和國(guó)防部辦公廳等直屬機(jī)構(gòu)主導(dǎo)開(kāi)展的、以技術(shù)集成演示驗(yàn)證為目標(biāo)的預(yù)先研究，全面轉(zhuǎn)入由空軍、海軍等軍種主導(dǎo)開(kāi)展的、以形成作戰(zhàn)能力為目標(biāo)的型號(hào)研制。美國(guó)《2018財(cái)年國(guó)防授權(quán)法案》要求美國(guó)國(guó)防部在2020年前完成裝備發(fā)展決策，在2022財(cái)年具備一定的高超音速打擊能力。這表明，隨著潛在對(duì)手們帶來(lái)的高超音速威脅越來(lái)越緊迫，五角大樓已經(jīng)沒(méi)有時(shí)間慢慢研發(fā)更高性能的設(shè)計(jì)方案了，比如具有更大橫向機(jī)動(dòng)能力的助推滑翔導(dǎo)彈或者吸氣式的巡航導(dǎo)彈。

二是戰(zhàn)術(shù)級(jí)高超音速導(dǎo)彈海陸空多型號(hào)同時(shí)推進(jìn)。美軍在原有“戰(zhàn)術(shù)助推滑翔”項(xiàng)目和“高超音速吸氣式武器概念”項(xiàng)目?jī)蓚€(gè)驗(yàn)證項(xiàng)目的基礎(chǔ)上，新增加3個(gè)項(xiàng)目，即同時(shí)并行開(kāi)展了總共5個(gè)科研項(xiàng)目，其中包括空軍2個(gè)型號(hào)項(xiàng)目以及國(guó)防部高級(jí)研究計(jì)劃局和各軍種聯(lián)合主管的3個(gè)預(yù)研項(xiàng)目。此外，5個(gè)項(xiàng)目中的4個(gè)都是采用助推滑翔類方案，而且還降低了吸氣式巡航方案的預(yù)算。這表明，美軍認(rèn)為助推滑翔方案在技術(shù)上更成熟，現(xiàn)階段已成為發(fā)展重點(diǎn)，而吸氣式巡航方案還有待進(jìn)一步開(kāi)展技術(shù)攻關(guān)。此外根據(jù)《航空周刊》報(bào)道，美國(guó)已整合海陸空三軍，基于美國(guó)陸軍“先進(jìn)高超音速武器”項(xiàng)目研制通用型“高超音速通用滑翔飛行器”，以整合資源、改變?nèi)姼髯詾閼?zhàn)的混亂局面。五角大樓項(xiàng)目負(fù)責(zé)人拉弗蒂透露，三軍合作研制高超音速滑翔飛行器，將加速研制進(jìn)度，幾個(gè)月內(nèi)就會(huì)取得進(jìn)展。據(jù)稱之所以美軍如此看重研制進(jìn)度，是因?yàn)橹卸碓诟叱羲偌夹g(shù)領(lǐng)域已經(jīng)取得顯著進(jìn)展。

三是戰(zhàn)略級(jí)高超音速導(dǎo)彈項(xiàng)目進(jìn)入工程研制。在戰(zhàn)術(shù)級(jí)高超音速導(dǎo)彈全面開(kāi)花的同時(shí)，美軍惟一在研的戰(zhàn)略級(jí)高超音速導(dǎo)彈也走到了由技術(shù)驗(yàn)證轉(zhuǎn)入型號(hào)研制的臨界點(diǎn)。據(jù)美海軍和國(guó)防部辦公廳發(fā)布的2019財(cái)年預(yù)算申請(qǐng)材料，該項(xiàng)目將從2020財(cái)年開(kāi)始徹底移交至美海軍主管。海軍將該項(xiàng)目更名為“常規(guī)快速打擊”（CPS），并計(jì)劃在2018財(cái)年-2023財(cái)年繼續(xù)投入21億美元。預(yù)算文件顯示，CPS項(xiàng)目當(dāng)前工作仍定位為技術(shù)驗(yàn)證，但在預(yù)算文件中明確指出CPS項(xiàng)目將在2019年下半年進(jìn)入“工程與制造發(fā)展”階段，并一直持續(xù)到2023財(cái)年或以后。這也意味著美海軍的戰(zhàn)略級(jí)潛射高超音速導(dǎo)彈將在2023年以后形成裝備。綜合信息表明，美軍戰(zhàn)略級(jí)潛射型高超音速導(dǎo)彈將使用滑翔飛行模式，僅攜帶常規(guī)戰(zhàn)斗部、射程可能在4000～5000千米之間，配裝在俄亥俄級(jí)巡航導(dǎo)彈核潛艇和弗吉尼亞級(jí)攻擊核潛艇上。2018年10月，海軍和德拉普實(shí)驗(yàn)室已經(jīng)簽訂了價(jià)值超過(guò)約4億美元的合約，以支持相關(guān)研發(fā)。

美國(guó)國(guó)防部主管研發(fā)與軍事工程的副部長(zhǎng)邁克爾·格里芬2018年12月13日在會(huì)見(jiàn)媒體時(shí)稱，美國(guó)將在2020年代中期擁有能發(fā)揮作用的高超音速武器防御能力。格里芬曾說(shuō)，美國(guó)雖然已經(jīng)完成了所有高超音速武器的初步研究，但是美國(guó)不將其武器化的決定使得美國(guó)的高超音速武器研發(fā)與中俄相比有點(diǎn)落后。既然中國(guó)與俄羅斯已經(jīng)將高超音速技術(shù)武器化，美國(guó)必須做出回應(yīng)。他認(rèn)為：“我們?cè)诨貞?yīng)方面有點(diǎn)滯后了。不過(guò)，我們會(huì)很快趕上并超越他們。”

格里芬的表態(tài)并非毫無(wú)依據(jù)，美國(guó)依然是當(dāng)前世界上對(duì)高超音速研究基礎(chǔ)最強(qiáng)、投資最大、體系最全的國(guó)家。盡管在過(guò)去的一段時(shí)間里，美國(guó)過(guò)于追求高超音速的極致性能、顧忌相關(guān)配套技術(shù)還不夠完善，在高超音速武器化上放慢了腳步，但不意味著他在高超音速武器競(jìng)賽中已經(jīng)徹底落后。在豐厚技術(shù)底蘊(yùn)和他國(guó)技術(shù)發(fā)展的刺激下，美國(guó)重新加大了對(duì)高超音速武器的投入，如同一頭雄獅從睡夢(mèng)中驚醒，勢(shì)必將成為爭(zhēng)奪高超音速技術(shù)桂冠的有力競(jìng)爭(zhēng)者。