2023年高超聲速技術(shù)進(jìn)展

■ 李茜 / 中國(guó)航發(fā)四川燃?xì)鉁u輪研究院

鑒于高超聲速技術(shù)在未來(lái)大國(guó)對(duì)抗中作為有力籌碼的重要地位，其依舊是2023年各國(guó)在裝備科技領(lǐng)域博弈的焦點(diǎn)之一。

各國(guó)在2023年持續(xù)推進(jìn)高超聲速技術(shù)的研究。從發(fā)展應(yīng)用方向來(lái)看：高超聲速導(dǎo)彈仍是各國(guó)發(fā)展重點(diǎn)，競(jìng)爭(zhēng)范疇擴(kuò)大至技術(shù)攻關(guān)、裝備研制和實(shí)戰(zhàn)部署等多個(gè)層面；而可重復(fù)使用高超聲速飛機(jī)進(jìn)展披露則相對(duì)較少，且主要處于以動(dòng)力為核心的關(guān)鍵技術(shù)攻關(guān)階段。

美國(guó)加速高超聲速技術(shù)應(yīng)用步伐

美國(guó)在高超聲速武器推進(jìn)方面未達(dá)預(yù)期，且至今未形成任何產(chǎn)品，由于高超聲速助推滑翔導(dǎo)彈的試飛屢次不順，美國(guó)空軍后續(xù)或?qū)?cè)重高超聲速巡航導(dǎo)彈；可重復(fù)使用高超聲速飛機(jī)方面，赫爾墨斯（Hermeus）公司根據(jù)規(guī)劃節(jié)點(diǎn)穩(wěn)步推進(jìn)“夸特馬”（Quarterhorse）高超聲速無(wú)人機(jī)及其動(dòng)力的研究，計(jì)劃在2024年開展首飛；高超聲速動(dòng)力方面，GE公司成功開展了世界上首次旋轉(zhuǎn)爆震渦輪/雙模態(tài)沖壓組合發(fā)動(dòng)機(jī)驗(yàn)證，在超聲速氣流下完成了旋轉(zhuǎn)爆震燃燒試驗(yàn)。

高超聲速導(dǎo)彈

洛馬公司選擇洛克達(dá)因公司開發(fā)高超聲速反艦導(dǎo)彈發(fā)動(dòng)機(jī) 2023年3月，美國(guó)海軍航空系統(tǒng)司令部（NAVAIR）向雷神導(dǎo)彈與防御公司和洛克希德-馬?。羼R）公司授出了價(jià)值1.16億美元的合同，用于初步開發(fā)一種高速反艦導(dǎo)彈。2023年10月，洛馬公司宣布，在美國(guó)海軍高超聲速空射進(jìn)攻性反水面作戰(zhàn)武器（HALO）計(jì)劃下選擇洛克達(dá)因公司為其高超聲速反艦導(dǎo)彈開發(fā)動(dòng)力系統(tǒng)。

高超聲速導(dǎo)彈概念

ARRW項(xiàng)目的飛行測(cè)試表現(xiàn)不盡人意 作為美國(guó)空軍重點(diǎn)研究的高超聲速助推滑翔項(xiàng)目，空射快速反應(yīng)武器（ARRW）原計(jì)劃在2023年形成初始作戰(zhàn)能力并實(shí)現(xiàn)早期部署，但該項(xiàng)目的未來(lái)前景不明。除在2022年12月成功完成一次測(cè)試外，2023年3月和8月的兩次飛行測(cè)試均失敗。美國(guó)空軍官員表示不打算繼續(xù)采購(gòu)該彈，但仍會(huì)繼續(xù)完成剩下的飛行試驗(yàn)，為未來(lái)高超聲速項(xiàng)目提供數(shù)據(jù)。

DARPA開啟高超聲速巡航導(dǎo)彈研究項(xiàng)目后續(xù)研究計(jì)劃 2023年7月，美國(guó)國(guó)防預(yù)先研究計(jì)劃局（DARPA）授予美國(guó)雷神技術(shù)公司一份總額8100萬(wàn)美元的合同，用于開展高超聲速吸氣式武器概念帶來(lái)的更多機(jī)遇（MoHAWC）計(jì)劃研發(fā)工作，預(yù)計(jì)2026年1月前完成。在MoHAWC項(xiàng)目中，雷神/諾斯羅普-格魯門（諾格）團(tuán)隊(duì)將充分利用此前在高超聲速空射武器概念（HAWC）項(xiàng)目中積累的數(shù)據(jù)與經(jīng)驗(yàn)，重點(diǎn)圍繞原型制造改進(jìn)開展導(dǎo)彈設(shè)計(jì)與飛行試驗(yàn)，擴(kuò)大超燃沖壓發(fā)動(dòng)機(jī)工作范圍，驗(yàn)證系統(tǒng)性能模型，使武器系統(tǒng)設(shè)計(jì)繼續(xù)成熟。

諾格公司啟用新的高超聲速推進(jìn)系統(tǒng)工廠 2023年8月，諾格公司宣布在馬里蘭州啟用高超聲速推進(jìn)系統(tǒng)工廠——高超聲速能力中心（HCC），將主要用于為空軍高超聲速攻擊巡航導(dǎo)彈（HACM）生產(chǎn)超燃沖壓發(fā)動(dòng)機(jī)，以及未來(lái)高超聲速系統(tǒng)適配的沖壓發(fā)動(dòng)機(jī)、戰(zhàn)斗部及其他組件。該工廠于2021年動(dòng)工，目前雇員50人，采用數(shù)字工程技術(shù)和數(shù)字化生產(chǎn)方式，在設(shè)計(jì)上可根據(jù)HACM及其他高超聲速項(xiàng)目的需要迅速擴(kuò)展和重構(gòu)布局，從而提升產(chǎn)能，滿足諾格公司“規(guī)?；鄙a(chǎn)高超聲速系統(tǒng)的愿景。

空軍為HAWC項(xiàng)目增投大額資金 2023年12月，美國(guó)空軍生命周期管理中心HAWC項(xiàng)目辦公室授予雷神技術(shù)公司一份價(jià)值4億美元的合同，資助其高超聲速巡航導(dǎo)彈相關(guān)研發(fā)工作。HAWC項(xiàng)目中高超聲速巡航導(dǎo)彈最大射程預(yù)計(jì)為1600km，以諾格公司的超燃沖壓發(fā)動(dòng)機(jī)為動(dòng)力裝置。美國(guó)空軍希望該型導(dǎo)彈在2027年形成作戰(zhàn)能力。

Gambit項(xiàng)目將動(dòng)力合同授予雷神技術(shù)公司 2023年10月，雷神技術(shù)公司獲得DARPA授予的合同，開發(fā)Gambit遠(yuǎn)程打擊導(dǎo)彈。該導(dǎo)彈采用新型吸氣式旋轉(zhuǎn)爆震發(fā)動(dòng)機(jī)，較傳統(tǒng)動(dòng)力更為緊湊和高效，并具備降低成本的潛力。通過(guò)該合同，雷神技術(shù)公司成為美國(guó)第一家將旋轉(zhuǎn)爆震發(fā)動(dòng)機(jī)技術(shù)應(yīng)用于實(shí)際測(cè)試系統(tǒng)的公司。

高超聲速飛機(jī)

赫爾墨斯公司順利推進(jìn)“夸特馬” 及動(dòng)力裝置的研制 2023年，赫爾墨斯公司持續(xù)開發(fā)4架“夸特馬”高超聲速驗(yàn)證飛行器，以降低研制風(fēng)險(xiǎn)，加速技術(shù)迭代，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品快速開發(fā)。11月，赫爾墨斯公司獲得國(guó)防創(chuàng)新單元（DIU）授予的一份合同，旨在利用“夸特馬”作為驗(yàn)證平臺(tái)，進(jìn)一步成熟與高超聲速飛機(jī)子系統(tǒng)和任務(wù)系統(tǒng)相關(guān)的技術(shù)。除了推進(jìn)試驗(yàn)平臺(tái)的研究，赫爾墨斯公司還重點(diǎn)發(fā)展推進(jìn)系統(tǒng)。繼在2022年12月宣布選定了普惠公司的F100-229渦扇發(fā)動(dòng)機(jī)作為 “奇美拉”II渦輪基組合循環(huán)（TBCC）發(fā)動(dòng)機(jī)的渦輪部分,赫爾墨斯公司2023年3月確定了F100發(fā)動(dòng)機(jī)的基準(zhǔn)性能，對(duì)“奇美拉”II發(fā)動(dòng)機(jī)的進(jìn)氣道、涵道系統(tǒng)、預(yù)冷器、沖壓燃燒室和排氣噴管等部件進(jìn)行了改造。6月，赫爾墨斯公司接收了首臺(tái)F100發(fā)動(dòng)機(jī)，F(xiàn)100能夠?qū)w機(jī)從靜止?fàn)顟B(tài)加速到馬赫數(shù)（Ma）2.8，然后 “奇美拉”II過(guò)渡到?jīng)_壓模態(tài)，進(jìn)而將飛機(jī)加速到Ma5的目標(biāo)速度。赫爾墨斯公司計(jì)劃在2024年進(jìn)行“奇美拉”II發(fā)動(dòng)機(jī)測(cè)試。

金星航空航天公司獲空客風(fēng)投等公司投資 2023年6月，美國(guó)初創(chuàng)公司金星航空航天公司獲空客風(fēng)投等公司數(shù)千萬(wàn)美元的融資。該公司對(duì)外宣布正在利用旋轉(zhuǎn)爆震發(fā)動(dòng)機(jī)技術(shù)，將該公司的“觀星者”高超聲速客機(jī)從科幻概念轉(zhuǎn)變?yōu)镸a9的公務(wù)機(jī)?！坝^星者”機(jī)長(zhǎng)45.72m、翼展30.48m，可搭載十幾名乘客以Ma9的速度飛行。

密歇根大學(xué)加入Mayhem 項(xiàng)目美國(guó)空軍研究實(shí)驗(yàn)室（AFRL）的消耗性高超聲速吸氣式演示器（Mayhem）項(xiàng)目旨在設(shè)計(jì)研制一型大尺寸吸氣式高超聲速系統(tǒng)，由超燃沖壓發(fā)動(dòng)機(jī)推進(jìn)，飛行馬赫數(shù)超過(guò)5，將在射程、有效載荷能力等方面超越現(xiàn)有吸氣式高超聲速系統(tǒng)。繼AFRL在2022年年底將項(xiàng)目合同授予美國(guó)雷多斯公司后，2023年3月，雷多斯公司將密歇根大學(xué)納入其Mayhem項(xiàng)目合作伙伴行列。密歇根大學(xué)將在項(xiàng)目中采用基于模型的系統(tǒng)工程（MBSE），開發(fā)虛擬生態(tài)系統(tǒng)，并將其過(guò)渡到雷多斯公司開發(fā)的數(shù)字環(huán)境中，以提高開發(fā)效率、降低成本。

“夸特馬” MK 0原型機(jī)

GE公司成功開展首次旋轉(zhuǎn)爆震渦輪/雙模態(tài)沖壓組合循環(huán)發(fā)動(dòng)機(jī)演示驗(yàn)證 2023年6月，GE公司公布其正在進(jìn)行TBCC發(fā)動(dòng)機(jī)演示樣機(jī)的開發(fā)工作，該項(xiàng)目由DARPA資助，目的是為可重復(fù)使用的高超聲速飛行器提供動(dòng)力，先期專注在高超聲速下開展旋轉(zhuǎn)爆震渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)（RDE）到?jīng)_壓發(fā)動(dòng)機(jī)的模態(tài)轉(zhuǎn)換。11月，GE公司成功開展了世界上首次旋轉(zhuǎn)爆震渦輪/雙模沖壓組合循環(huán)發(fā)動(dòng)機(jī)演示驗(yàn)證，在超聲速氣流下完成了旋轉(zhuǎn)爆震燃燒試驗(yàn)，為未來(lái)高速、遠(yuǎn)程飛行提供高效率解決方法。

斯佩克特航空航天公司聚焦等離子體點(diǎn)火助燃技術(shù) 2023年6月，美國(guó)斯佩克特航空航天公司公布了等離子體點(diǎn)火助燃技術(shù)的研究進(jìn)展，計(jì)劃將等離子體點(diǎn)火助燃應(yīng)用于雙模沖壓發(fā)動(dòng)機(jī)，并在2年內(nèi)進(jìn)行高超聲速演示器飛行驗(yàn)證。

試驗(yàn)?zāi)芰?/h3>

普渡大學(xué)啟用新的高超聲速試驗(yàn)設(shè)施 2023年6月，普渡大學(xué)應(yīng)用研究所啟用了一個(gè)新的高超聲速飛行技術(shù)設(shè)施，以支持五角大樓的高速飛行器研究和測(cè)試工作。該高超聲速應(yīng)用研究設(shè)施擁有一個(gè)Ma8的靜音風(fēng)洞，旨在模擬高超聲速飛行，并提供精確的系統(tǒng)性能數(shù)據(jù)。同時(shí)它也是高超聲速脈沖激波隧道的所在地，該隧道可以使用高溫空氣的沖擊波來(lái)模擬Ma5 ～40的各種飛行場(chǎng)景。

DARPA希望工業(yè)界開發(fā)可在極端溫度下工作的高超聲速傳感器2023年5月，DARPA就高工作溫度傳感器（HOTS）計(jì)劃發(fā)布了一份廣泛機(jī)構(gòu)公告，希望工業(yè)界開發(fā)一種集成了傳感器和信號(hào)調(diào)節(jié)微電子技術(shù)的壓力傳感器模塊，這些傳感器可在至少800℃的極端溫度下工作，用于未來(lái)的高超聲速飛行器和噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)等的健康狀況精確監(jiān)測(cè)。HOTS計(jì)劃試圖克服3個(gè)關(guān)鍵技術(shù)挑戰(zhàn)：耐高溫、長(zhǎng)壽命、大帶寬晶體管；耐高溫、高靈敏度傳感器；在不降低性能的情況下集成耐高溫傳感器。

AFRL在AEDC開展高超聲速飛行器結(jié)構(gòu)試驗(yàn) 2023年8月，AFRL利用阿諾德工程發(fā)展中心（AEDC）的馮卡門高超聲速風(fēng)洞（VKF），研究機(jī)身結(jié)構(gòu)長(zhǎng)時(shí)間在接近高超聲速的氣流中的空氣動(dòng)力學(xué)特性。高超聲速飛行會(huì)產(chǎn)生大量的熱，機(jī)身變形，會(huì)進(jìn)一步改變飛行器周圍的氣流，從而改變熱量積聚的位置。了解這些影響既可以用于改進(jìn)設(shè)計(jì)，也可以提高設(shè)計(jì)的效率。

同溫層發(fā)射公司成功完成Talon-A分離試驗(yàn) 2023年5月，同溫層發(fā)射（Stratolaunch）公司的空中發(fā)射平臺(tái)“大鵬”（Roc）成功完成Talon-A高超聲速飛行器分離試驗(yàn)。這次飛行總共持續(xù)了4h8min，試驗(yàn)證明Talon-A飛行器能夠迅速、安全地與Roc的中翼掛架分離，數(shù)據(jù)收集系統(tǒng)按預(yù)期運(yùn)行。該試驗(yàn)還確認(rèn)了飛行器與范登堡基地間的遙測(cè)通信，在未來(lái)高超聲速飛行試驗(yàn)中可進(jìn)行備份遙測(cè)數(shù)據(jù)收集。11月，同溫層發(fā)射公司開展了Talon-A高超聲速飛行器首次滑行試驗(yàn)，為即將開展的系留飛行試驗(yàn)做好準(zhǔn)備，此次試驗(yàn)為Talon-A飛行器第一次高超聲速飛行奠定了基礎(chǔ)。

Talon-A高超聲速飛行器分離試驗(yàn)

美國(guó)國(guó)防創(chuàng)新部門提出高超聲速試驗(yàn)平臺(tái)試飛計(jì)劃 2023年6月，美國(guó)國(guó)防創(chuàng)新部門宣布，預(yù)計(jì)最早將于2024年夏天試飛試驗(yàn)性高超聲速巡航飛行器。此次試驗(yàn)將是該飛行器首次全自主飛行，也是國(guó)防部加快飛行試驗(yàn)節(jié)奏的舉措之一。目前國(guó)防創(chuàng)新部門正在完善任務(wù)細(xì)節(jié)，包括飛行器外觀、飛行條件、發(fā)射供應(yīng)商和地點(diǎn)。

材料工藝

美國(guó)國(guó)防部輕量化制造創(chuàng)新機(jī)構(gòu)啟動(dòng)高超聲速材料開發(fā)項(xiàng)目第二階段工作 2023年6月，美國(guó)國(guó)防部輕量化制造創(chuàng)新機(jī)構(gòu)宣布啟動(dòng)第二階段的高超聲速“材料加速”和“熱管理”項(xiàng)目?！安牧霞铀佟表?xiàng)目第一階段側(cè)重開發(fā)用于高溫和高超聲速組件的金屬、陶瓷材料及制造工藝，包括集成計(jì)算材料工程（ICME）數(shù)字孿生、材料性能評(píng)估等；第二階段將進(jìn)一步開發(fā)并擴(kuò)大高超聲速材料的先進(jìn)制造，包括用于制備陶瓷基復(fù)合材料的反應(yīng)熔滲工藝?！盁峁芾怼表?xiàng)目第一階段推進(jìn)高溫?zé)釛l件下的金屬材料和制造工藝研發(fā)，開發(fā)ICME材料數(shù)字孿生技術(shù)，并通過(guò)金屬合金進(jìn)行驗(yàn)證，以推動(dòng)適用于高超聲速環(huán)境的合金開發(fā)；第二階段將計(jì)劃開展高超聲速材料性能預(yù)測(cè)，這些材料通過(guò)功能梯度優(yōu)化設(shè)計(jì)并由直流燒結(jié)技術(shù)制造。

美國(guó)海軍提出碳-碳復(fù)合材料研發(fā)計(jì)劃 2023年6月，美國(guó)海軍提出高超聲速飛行器航空結(jié)構(gòu)替代品聯(lián)合加速（JAHVAA）計(jì)劃，旨在為高超聲速飛行器的熱防護(hù)系統(tǒng)開發(fā)碳-碳復(fù)合材料的替代產(chǎn)品，其目標(biāo)是大幅降低生產(chǎn)成本、加快工程制造速度，同時(shí)確保能夠提供與碳-碳復(fù)合材料相似的性能。

勢(shì)必銳航空系統(tǒng)開發(fā)公司用于高超聲速飛行的先進(jìn)材料 2023年8月，勢(shì)必銳（Spirit）航空系統(tǒng)公司宣布與美國(guó)橡樹嶺國(guó)家實(shí)驗(yàn)室（ORNL）合作，開發(fā)用于高超聲速飛行的先進(jìn)材料，其中包括對(duì)碳-碳復(fù)合材料、陶瓷基復(fù)合材料以及增材制造合金的認(rèn)證。

DARPA資助雷神技術(shù)公司研究導(dǎo)彈尖端“發(fā)汗” 冷卻技術(shù) 2023年10月，DARPA披露正在開展“發(fā)汗”（Sweating）冷卻技術(shù)，為解決高超聲速導(dǎo)彈高溫問(wèn)題提供支持。其基本原理為：基于導(dǎo)彈尖端蒸騰冷卻通道的冷卻機(jī)制，在導(dǎo)彈尖端嵌入可加熱產(chǎn)生蒸氣的化合物，通過(guò)蒸氣擴(kuò)散推進(jìn)至數(shù)千個(gè)微通道，實(shí)現(xiàn)散發(fā)熱量的目的。目前，該技術(shù)尚處于原型階段，正使用小型楔形耐熱金屬進(jìn)行進(jìn)一步測(cè)試。

俄羅斯高超聲速武器應(yīng)用進(jìn)入新階段

俄羅斯高超聲速武器發(fā)展起步早，其高超聲速武器發(fā)展已經(jīng)處于世界前列。目前俄羅斯在役和即將入役的高超聲速導(dǎo)彈主要有3種，包括“先鋒”“匕首”和“鋯石”等。

“先鋒”導(dǎo)彈為戰(zhàn)略級(jí)高超聲速洲際彈道導(dǎo)彈，由導(dǎo)彈運(yùn)載器、空氣動(dòng)力助推器和高超聲速滑翔戰(zhàn)斗部組成，最大飛行馬赫數(shù)為27。目前，俄羅斯戰(zhàn)略導(dǎo)彈部隊(duì)已經(jīng)列裝4套“先鋒”導(dǎo)彈系統(tǒng)。首個(gè)“先鋒”高超聲速導(dǎo)彈團(tuán)于2021年進(jìn)入作戰(zhàn)值班狀態(tài)，第二個(gè)導(dǎo)彈團(tuán)在2023年年底開始作戰(zhàn)值班。

“匕首”導(dǎo)彈是具有精確制導(dǎo)打擊能力的高超聲速空射彈道導(dǎo)彈，可用于打擊地面/海面固定或移動(dòng)目標(biāo)，最高飛行馬赫數(shù)為10。“匕首”導(dǎo)彈于2017 年入役，并在2022年在俄烏沖突中投入使用，是高超聲速武器的首次實(shí)戰(zhàn)應(yīng)用。2023 年，俄羅斯使用該導(dǎo)彈打擊烏克蘭地下130m 的地堡、摧毀其“愛國(guó)者”防空導(dǎo)彈系統(tǒng)等高價(jià)值目標(biāo)。

“鋯石”導(dǎo)彈是一種多用途高超聲速反艦導(dǎo)彈，最大飛行馬赫數(shù)為9，射程達(dá)1000km。目前，“鋯石”高超聲速導(dǎo)彈開始進(jìn)入批量生產(chǎn)階段。2023年1月，俄羅斯國(guó)防部長(zhǎng)紹伊古表示，俄羅斯海軍第一艘22350型護(hù)衛(wèi)艦“戈?duì)柺部品蚝＼娚蠈ⅰ碧?hào)已經(jīng)開始部署并部分裝備了該導(dǎo)彈。“鋯石”后續(xù)研發(fā)工作已經(jīng)列入俄羅斯《2018—2027年國(guó)家武器裝備發(fā)展計(jì)劃》，包括空射型、潛射型和岸基型，以形成“鋯石”高超聲速導(dǎo)彈的綜合打擊能力。

除積極推進(jìn)“先鋒”“匕首”和“鋯石”3型高超聲速導(dǎo)彈進(jìn)一步提升實(shí)戰(zhàn)能力外，俄羅斯高度重視對(duì)現(xiàn)有高超聲速打擊體系的完善和發(fā)展。如對(duì)上百架空射型“匕首”高超聲速導(dǎo)彈專用載機(jī)米格-31K進(jìn)行升級(jí)改造，并開展下一代載機(jī)米格-41的設(shè)計(jì)工作；研制可攜帶高超聲速武器的未來(lái)戰(zhàn)略轟炸系統(tǒng)（PAK DA）以取代圖-22M3、圖-95和圖-160戰(zhàn)略轟炸機(jī)；以及開展可重復(fù)使用火箭研究，以期作為滑翔式高超聲速飛行器載體等。

其他國(guó)家保持跟進(jìn)

英國(guó)著手制定高超聲速武器發(fā)展路線圖

英國(guó)國(guó)防部于2023年7月初公布的招標(biāo)文件顯示，英國(guó)政府正著手制定高超聲速武器發(fā)展路線圖，將擴(kuò)大對(duì)高超聲速武器技術(shù)的研發(fā)力度。英國(guó)國(guó)防部已經(jīng)建立了一個(gè)高超聲速研究團(tuán)隊(duì)，計(jì)劃通過(guò)3個(gè)方面的工作尋求獲得先進(jìn)的高超聲速打擊能力，包括通過(guò)美英澳三邊安全伙伴關(guān)系（AUKUS）聯(lián)合采購(gòu)一種高超聲速滑翔武器、在現(xiàn)有的高超聲速武器項(xiàng)目上開展合作，以及開發(fā)一種高超聲速巡航導(dǎo)彈。上述工作將通過(guò)與工業(yè)界達(dá)成的高超聲速技術(shù)和能力開發(fā)框架協(xié)議開展。

英國(guó)高超聲速研究工作的資金將來(lái)自國(guó)防部在2021年承諾用于國(guó)防研發(fā)的66億英鎊。英國(guó)國(guó)防科學(xué)技術(shù)實(shí)驗(yàn)室（DSTL）自2022年以來(lái)一直在開展一個(gè)高超聲速武器計(jì)劃，旨在10年內(nèi)交付高超聲速巡航導(dǎo)彈技術(shù)驗(yàn)證機(jī)，并投資下一代高超聲速武器概念和技術(shù)。另外，DSTL正在與反應(yīng)發(fā)動(dòng)機(jī)公司（REL）、羅羅公司、皇家空軍快速能力辦公室和英國(guó)國(guó)家安全戰(zhàn)略投資基金合作，開展高超聲速飛行器試驗(yàn)項(xiàng)目，目前正在研究關(guān)鍵高超聲速技術(shù)，包括新型吸氣式推進(jìn)架構(gòu)、創(chuàng)新的熱管理系統(tǒng)和先進(jìn)的飛行器概念。

Hypersonix公司設(shè)計(jì)的高超聲速試驗(yàn)平臺(tái)示意圖

Hypersonix公司接收首臺(tái)高溫復(fù)合材料超燃沖壓發(fā)動(dòng)機(jī)

2023年8月，總部位于澳大利亞墨爾本的Hypersonix公司通過(guò)與Amiga公司合作，利用Inconel 718材料和3D打印技術(shù)制造了SPARTAN超燃沖壓發(fā)動(dòng)機(jī)，其飛行速度可達(dá)Ma7。氫動(dòng)力超燃沖壓發(fā)動(dòng)機(jī)技術(shù)驗(yàn)證機(jī)演示驗(yàn)證項(xiàng)目將進(jìn)一步完善所需的設(shè)計(jì)和技術(shù)，以提供一種在高達(dá)Ma12的速度下運(yùn)行的能力，并能夠承受重復(fù)使用所面臨的挑戰(zhàn)。

Hypersonix公司目前正在開發(fā)DART AE，這是一種無(wú)人駕駛的高超聲速飛行驗(yàn)證機(jī)，將由高溫合金3D打印而成。該公司此前已與美國(guó)國(guó)防創(chuàng)新小組就其主導(dǎo)的高超聲速和快節(jié)奏空中測(cè)試能力（HyCAT）項(xiàng)目達(dá)成了協(xié)議。

瑞士“少女號(hào)”原型機(jī)開展飛行演示

瑞士初創(chuàng)公司Destinus 正在設(shè)計(jì)一種使用氫燃料的Ma5 高超聲速客機(jī)“少女”號(hào)（Destiny-1），用于全球范圍內(nèi)的超遠(yuǎn)程運(yùn)輸，該飛機(jī)以液氫燃料火箭發(fā)動(dòng)機(jī)和吸氣式發(fā)動(dòng)機(jī)為動(dòng)力，計(jì)劃于21 世紀(jì)30年代推出。2023 年5 月，配裝了氫燃料加力燃燒室的“少女”號(hào)原型機(jī)在德國(guó)慕尼黑進(jìn)行了飛行演示，標(biāo)志著自2021 年首飛以來(lái)“少女”號(hào)的研制取得了重大進(jìn)展。加力燃燒室由Destinus 公司自主設(shè)計(jì)，采用了增材制造技術(shù)，并在瑞士的試驗(yàn)場(chǎng)地進(jìn)行了地面測(cè)試。加力燃燒室通過(guò)燃燒額外注入的氫燃料來(lái)產(chǎn)生更大的推力，使飛機(jī)能夠達(dá)到更高的速度和爬升率，實(shí)現(xiàn)超聲速飛行。此外，這種配置可以在同一推進(jìn)系統(tǒng)中使用兩種燃料，從而加快了平臺(tái)的開發(fā)速度。該加力燃燒室的設(shè)計(jì)與沖壓發(fā)動(dòng)機(jī)有很大的相似之處，因此加力燃燒室的試驗(yàn)也可以作為研制氫燃料沖壓發(fā)動(dòng)機(jī)的基礎(chǔ)。

伊朗完成新型高超聲速導(dǎo)彈試驗(yàn)

2023年5月，伊朗宣布完成新型高超聲速導(dǎo)彈試驗(yàn)。伊朗軍方表示，“這一發(fā)展標(biāo)志著伊朗導(dǎo)彈領(lǐng)域的巨大飛躍，高超聲速導(dǎo)彈飛行速度超過(guò)Ma5，可在地球大氣層內(nèi)外機(jī)動(dòng)，能突破所有反導(dǎo)防御系統(tǒng)。”

法國(guó)高超聲速滑翔飛行器成功首飛

2023年6月，法國(guó)國(guó)防部武器裝備總署（DGA）成功完成V-MaX高超聲速滑翔飛行器首次飛行試驗(yàn)。該滑翔飛行器是V-MaX高超聲速助推滑翔導(dǎo)彈的彈頭驗(yàn)證機(jī)，試驗(yàn)中使用火箭助推發(fā)射，飛行過(guò)程中成功實(shí)現(xiàn)多次機(jī)動(dòng)。V-maX項(xiàng)目是法國(guó)提出的首個(gè)高超聲速滑翔方案項(xiàng)目，旨在研發(fā)一型高超聲速滑翔技術(shù)驗(yàn)證機(jī)。V-max滑翔飛行器長(zhǎng)約2m，射程約3000km，主要目的是評(píng)估鑒定滑翔飛行器概念的潛在優(yōu)勢(shì)和局限，并開展相關(guān)關(guān)鍵技術(shù)研究。此次V-MaX高超聲速滑翔飛行器飛行試驗(yàn)成功將帶動(dòng)法國(guó)諸多技術(shù)和能力發(fā)展，對(duì)法國(guó)推進(jìn)高超聲速武器實(shí)用化具有重要意義。

結(jié)束語(yǔ)

2023年，高超聲速技術(shù)呈擴(kuò)散態(tài)勢(shì)，越來(lái)越多的國(guó)家加入高超聲速技術(shù)研發(fā)行列。而高超聲速導(dǎo)彈仍是現(xiàn)階段各國(guó)發(fā)展重點(diǎn)；高超聲速飛機(jī)研究則體現(xiàn)“動(dòng)力先行”的特點(diǎn)，除了TBCC發(fā)動(dòng)機(jī)的研究穩(wěn)步推進(jìn)，旋轉(zhuǎn)爆震發(fā)動(dòng)機(jī)技術(shù)在從概念轉(zhuǎn)化為實(shí)用方面取得了重大進(jìn)展，其研究進(jìn)展值得關(guān)注。