崔亞鵬 孫璐(中國運載火箭技術研究院)
2023 年3 月,美國國防部(DoD)發(fā)布2024 財年國防預算提案,2024 財年國防總預算為8420 億美元,較2023 年預算申請增加了3.2%。其中國防部長辦公室(OSD)、國防高級研究計劃局(DARPA)和美國空軍、海軍、陸軍等部門分別給出在高超聲速技術研發(fā)、試驗與采購方面的預算申報情況,顯示出美國高超聲速武器系統(tǒng)研制、樣機演示驗證項目等領域的最新發(fā)展動向。
2024 財年,美國國防部將投資加快部署基于空基、陸基和?;叱曀俅驌粑淦飨到y(tǒng)的轉型能力,以維持其未來的戰(zhàn)場主導地位。在預算概覽中,美國國防部并未列出高超聲速武器領域經(jīng)費總額,僅在總額110 億美元的遠程火力部分提及高超聲速武器。
本文中統(tǒng)計的經(jīng)費涵蓋美國OSD、DARPA、陸、海、空三軍發(fā)展的主要高超聲速項目,不包括高超聲速防御項目預算,以及融入其他技術領域、但面向高超聲速導彈和飛機等應用背景的技術研發(fā)經(jīng)費。本文重點統(tǒng)計美國高超聲速研究項目中的武器系統(tǒng)研制和技術演示樣機研制兩類項目。表1 中總結了這兩類高超聲速項目2022-2024 財年的預算概況。
表1 美軍主要高超聲速項目2022-2024 財年的預算 萬美元
從上述項目經(jīng)費預算情況來看,美軍2024 財年用于高超聲速武器系統(tǒng)研制項目和技術演示樣機研制項目的經(jīng)費約為31 億美元,與2023 財年基本一致。高超聲速武器系統(tǒng)研制經(jīng)費仍主要用于推進高超聲速導彈武器樣機的研制,重點支持海、陸、空基高超聲速滑翔導彈和空基高超聲速巡航導彈的發(fā)展;技術演示樣機研制經(jīng)費只占總經(jīng)費投入的一小部分,重點用于DARPA 開展的TBG 項目和MoHAWC 項目的后續(xù)工作、空軍的Mayhem 多任務高超聲速巡航飛行器項目,以及SCIFIRE 項目。
美軍目前正在開展的武器系統(tǒng)研制項目包括海軍CPS 項目、陸軍LRHW 項目和空軍的ARRW 項目等助推滑翔武器,以及空軍的HACM 和海軍HALO等高超聲速巡航導彈。
CPS 項目將通過與陸軍合作,發(fā)展一種助推-滑翔武器系統(tǒng),以在對抗環(huán)境中打擊縱深的、時間關鍵的軟目標和中等加固目標(圖1)。根據(jù)美國海軍計劃,該武器將于2025 年首先在DDG-1000 驅逐艇上實現(xiàn)部署,2028 年在弗吉尼亞級核潛艇上部署。
圖1 CPS 項目概念圖
2024 財年,該項目預算經(jīng)費總額約為12.42 億美元,其中9.01 億美元繼續(xù)用來研發(fā),以支持未來的陸軍原型部署和海軍平臺部署;3.41 億美元用來采購8 枚CPS 導彈,并計劃于接下來的2025、2026、2027、2028 財年分別采購10、11、16、19 枚,共計64 枚導彈。2024 財年研發(fā)經(jīng)費9.01 億美元較2023 財年12.05 億美元有所下降,這些經(jīng)費將主要用于CPS 武器系統(tǒng)研發(fā)和適配平臺改裝工作,包括支持武器控制系統(tǒng)開發(fā)、導彈與核潛艇集成、試驗設施建造,以及主要水下發(fā)射試驗專用設備制造等。
美國陸軍于2020 財年啟動LRHW 項目系統(tǒng)研制,該武器用于挫敗對手反介入/區(qū)域拒止(A2/AD)能力,并打擊其他高價值/時敏目標,其系統(tǒng)組成如圖2 所示。陸軍原計劃于2023 財年部署首支發(fā)射連,2025 和2027 財年部署另外兩支發(fā)射連。2021 財年已經(jīng)完成了首支發(fā)射連所有地面支持設備和訓練發(fā)射筒的初步部署。
圖2 LRHW 導彈系統(tǒng)組成
2024 財年,LRHW 項目總經(jīng)費達到11.01 億美元,其中研發(fā)、試驗和評估(RDT&E)經(jīng)費約為9.44億美元,相較于2023 財年8.07 億美元增加17%,將繼續(xù)支持陸軍LRHW 原型樣機系統(tǒng)研制、試驗和部署工作。同時,LRHW 即將實現(xiàn)早期部署,為此美國國防部申請了1.57 億美元采購經(jīng)費,包括為訓練基地采購1 輛指揮車和4 輛導彈運輸-起豎-發(fā)射車,還為后續(xù)武器系統(tǒng)采購與服務等工作提供支持。
ARRW 項目以空軍和DARPA 聯(lián)合開展的TBG 項目為基礎,設計、研發(fā)、制造和試驗一種高超聲速武器原型樣機,以驗證作為遠程快速打擊能力的可行性(圖3)。
圖3 ARRW 項目概念圖
美空軍在2024 財年未列支采購經(jīng)費,但列支了1.5 億美元的RDT&E 經(jīng)費,比2023 財年的1.15 億美元增加了30%。根據(jù)預算文件,該項目將在2024財年之后結束,后續(xù)未再安排預算,其發(fā)展和部署前景不明。
HACM 項目將空軍和DARPA 的使能系統(tǒng)技術集成到一種導彈樣機系統(tǒng),驗證一種用于遠程快速打擊的多任務武器方案的可行性。該項目將設計、研制、制造和試驗大量原型樣機,以支撐HACM 的采購和生產(chǎn)決策。2024 財年,該項目申請預算為3.82 億美元,較2023 財年有所降低。
美國海軍在2023 財年啟動HALO 項目,前身是2022 財年的“進攻性反水面作戰(zhàn)增量2”(OASuW Inc 2)項目。海軍將盡最大可能利用正在成熟的技術來加快項目進展。HALO 計劃在2029 財年列裝部署。海軍2024 財年為該項目申請經(jīng)費約9580 萬美元,用于繼續(xù)推進關鍵技術的成熟和原型設計工作,并完成技術審查-2(technical review-2)任務。
美國DARPA 重點開展戰(zhàn)術助推滑翔和高超聲速吸氣式武器方案兩種空射武器技術演示樣機的研制,此外國防部還支持與澳大利亞合作開展空射吸氣式高超聲速武器原型的演示驗證。
TBG 項目由DARPA 和空軍聯(lián)合開展,將通過技術研發(fā)和驗證,實現(xiàn)戰(zhàn)術射程的空射高超聲速助推滑翔系統(tǒng),將對一種可從現(xiàn)有平臺發(fā)射、能形成作戰(zhàn)裝備的飛行器開展飛行演示試驗。TBG 項目2024 財年預算申請8150 萬美元,比2023 財年的3000 萬美元顯著提升,原因在于對制導電子裝置及其他子系統(tǒng)研制的投入增加。
HAWC 項目同樣由DARPA 和空軍聯(lián)合開展,目標是通過技術研發(fā)與驗證,顯著提升針對時間敏感目標或重點防御目標的快速響應遠程打擊能力。HAWC 將針對一種有效、低成本空射高超聲速巡航導彈的關鍵技術開展飛行演示驗證。該項目已于2022 財年完結,目前已成功完成全部的4 次飛行試驗,該項目的技術驗證工作已由新啟動的MoHAWC項目繼續(xù)開展。
DARPA 在2023 財年啟動名為MoHAWC 的新項目,以支持超燃沖壓發(fā)動機動力巡航導彈的后續(xù)試驗。MoHAWC 項目基于HAWC 項目,開發(fā)、集成和演示各種技術,以提高空射高超聲速巡航導彈的效能和可生產(chǎn)性。該項目預計開展4 次飛行試驗,其飛行試驗將擴展作戰(zhàn)包線。MoHAWC 項目2023 財年的經(jīng)費為6000 萬美元,用于開展多架試驗樣機的采購制造;在2024 財年申請3000 萬美元經(jīng)費,主要用于飛行試驗的開展實施。
SCIFIRE 項目由美國和澳大利亞聯(lián)合開展,旨在利用以前在高超聲速技術方面的科學和技術投資,開發(fā)和演示空射的吸氣式高超聲速武器原型。SCIFIRE 將進一步發(fā)展成熟的高超聲速巡航導彈技術,以便在對抗環(huán)境下打擊時間關鍵的、防御嚴密的高價值目標。SCIFIRE 尺寸外形允許其集成到戰(zhàn)斗機上。2024 財年,該項目申請890 萬美元經(jīng)費,計劃作為美國空軍HACM 項目的過渡項目而繼續(xù)開發(fā)和試驗。
Mayhem 項目的目標是開發(fā)一種吸氣式高超聲速系統(tǒng),能夠使用標準化的有效載荷接口執(zhí)行多項任務,使用超燃沖壓發(fā)動機來產(chǎn)生推力,以超過1700m/s 的速度推動飛行器進行長距離飛行。2024財年,美空軍為其列支1361 萬美元研發(fā)經(jīng)費,繼續(xù)推動多任務巡航系統(tǒng)的技術成熟活動,并拓展高超聲速系統(tǒng)的工作能力;推動數(shù)字工程等技術在研發(fā)驗證中的應用;啟動低成本多任務高超聲速情報、監(jiān)視、偵察(ISR)和打擊系統(tǒng)的設計開發(fā)。
2024 財年,美陸軍、海軍分別列支高超聲速滑翔導彈的采購經(jīng)費,穩(wěn)步推進該型武器的列裝部署。陸軍原計劃同海軍完成兩次“聯(lián)合飛行試驗”后,于2023 年部署首個導彈連,但由于飛行試驗進展不順,導致進度一再延誤。但通過2024 財年經(jīng)費預算可知,陸軍堅持推動LRHW 項目的整彈樣機試驗和第二個導彈連建設,海軍也計劃采購8 枚CPS 導彈并推進與艦艇的集成工作。這表明即使飛行試驗受挫,陸、海軍也將維持原定高超聲速滑翔導彈的部署計劃并完成列裝部署。
2020 財年,美空軍取消高超聲速常規(guī)打擊武器(HASW)項目,集中力量發(fā)展ARRW 滑翔武器項目。原本在2022 年12 月完成首次整彈樣機飛行試驗后,ARRW 項目有望在2023 財年完成入役前的所有飛行試驗,并在2023 年秋季實現(xiàn)部署。但由于2023 年3月的飛行試驗失敗,8 月和10 月的飛行試驗結果不明,導致空軍對ARRW 項目失去信心,該項目面臨完結。2024 財年預算中,美空軍僅為ARRW 項目列支了研發(fā)經(jīng)費,并在后續(xù)財年中未列支任何經(jīng)費,充分印證了其放棄ARRW 項目的態(tài)度,美空軍已將高超聲速武器的發(fā)展重心轉移至高超聲速攻擊巡航導彈。
2024 財年,美空軍將投入5.3 億美元支持高超聲速導彈研發(fā),其中高達3.8 億美元用于HACM 項目,ARRW 經(jīng)費僅為1.5 億美元,投資重心轉向高超聲速巡航導彈。原因可能是HACM 能夠與更多平臺集成運用,并且方案設計等開發(fā)工作進展順利,相關技術也已經(jīng)通過DARPA 的技術演示項目得到了成功驗證,而ARRW 項目則試驗進展不順。此外,原本作為過渡項目的SCIFIRE 項目在尚未開展驗證試驗的情況下,計劃于2023 年12 月提前劃歸空軍HACM 管理,表明空軍對HACM 項目開發(fā)進度的迫切需求。另一方面,美海軍2024 財年為其艦載機搭載的HALO 導彈項目申請將近1 億美元的研發(fā)經(jīng)費,大力推進關鍵技術的成熟和原型設計工作,并計劃在2029 財年完成部署,顯示出海軍對該型巡航導彈的開發(fā)十分重視??偟膩砜?,美空軍和海軍為空基巡航導彈投入大量經(jīng)費,將極大推動該類型導彈武器的方案設計與工程進度。
在高超聲速武器技術演示驗證方面,美國國防部同時關注滑翔與巡航兩條路線,在為各軍種高超聲速工程研制項目降低風險的同時,也在探索新的技術應用方向。在滑翔武器技術驗證領域,DARPA 的TBG 項目在2023 財年仍將完成后續(xù)飛行試驗,推動楔形體滑翔導彈技術得到驗證,以支持相關工程項目的研制;TBG 項目2024 財年大幅提升研發(fā)經(jīng)費,加強了海軍改型的研發(fā)力度,重點關注制導電子裝置等新技術的開發(fā),為海軍應用方向進行技術探索和儲備。在巡航武器技術驗證領域,DARPA 聚焦MoHAWC項目,在HAWC 項目基礎上進一步驗證碳氫超燃沖壓發(fā)動機等各項技術的成熟度,研究成果可直接應用于美軍高超聲速巡航武器,將極大加速美軍巡航導彈的研制進程。
2024 財年,美軍高超聲速預算計劃的重點仍然在于加速高超聲速武器的研制、試驗以及部署進度,直接用于高超聲速滑翔和高超聲速巡航武器項目的預算高達29.7 億美元,表明美軍對高超聲速武器實戰(zhàn)化的迫切追求。未來,美軍將進一步加大投資力度,極力追求在高超聲速領域的領先地位。