廖孟豪 ¦ 2018年度國外高超聲速飛行器發展動向盤點

2018年，國外高超聲速飛行器發展呈現出“加速轉化”和“加速分化”的總體態勢。一方面，高超聲速導彈加速從預研向型號轉化；另一方面，各個國家的發展程度和高超三大分支方向的發展力度出現分化。

在高超聲速導彈方向，全球首型高超聲速導彈“匕首”進入戰鬥值班，美俄同步啟動了多型高超聲速助推滑翔導彈的型號研製，加速形成導彈裝備；同時各國進展程度和技術水平加速分化，美俄已經進入型號研製階段，導彈射程可達上萬千米，而日法等國才剛開始啟動技術研究，已落後10年以上，且射程僅數百千米，而前幾年聲勢不小的印度在2018年甚至沒有任何公開進展。在高超聲速飛機方向，總體呈現出加速發展的趨勢，繼洛馬公司之後，波音公司連續公佈軍用和民用高超聲速飛機概念方案及研製計劃，DARPA高超聲速飛機用TBCC發動機地面驗證取得重要進展，堅定不移推動基於TBCC動力的高超聲速飛機技術發展；歐洲等國持續推進民用高超飛機技術發展。在可重複使用航天運載飛行器方向，或許是受到了民營商用航天，特別是可重複使用運載火箭迅猛發展的影響，該方向發展力度有所減弱，美俄仍在繼續推動基於純火箭動力的可重複使用航天運載飛行器技術研發和驗證，而在基於吸氣式動力、水平起降的技術路線則進展寥寥，鮮見報道。

一、美國

1．基於兩套助推滑翔方案，快速系統推進高超聲速導彈演示驗證和型號研製

2018年，根據多份政府報告、項目合同、權威媒體報道等信息，美軍高超聲速導彈發展思路已基本明確：一是基於圓錐體構型滑翔飛行器方案，開展三型導彈的型號研製。2018年，在美國防部的統籌部署下，美陸海空三軍達成合作協議，以“先進高超聲速武器”（AHW）項目驗證的圓錐體構型高超聲速滑翔飛行器方案為基礎，依託“遠程高超聲速武器”（LRHW）項目、“常規快速打擊”（CPS）項目

AHW項目圓錐體滑翔彈頭和HTV-2項目楔形滑翔彈頭的想象圖（美國桑迪亞國家實驗室和DARPA圖片）

2．聚焦馬赫數5級高超聲速飛機，公佈軍/民用飛機概念方案並穩步推動技術攻關

2018年1月和6月，在DARPA和美空軍研究實驗室的部分資助下，美國波音公司連續公佈了馬赫數5級的軍用和民用高超聲速飛機概念方案。兩個方案均採用渦輪基衝壓組合發動機（TBCC）作為動力。以此為牽引，波音公司正在開展一型高超聲速飛機驗證機的研究工作，該驗證機可用來驗證軍用和民用高超聲速飛機相關的機體、系統和推進等關鍵技術，如經費支持充分，預計最早可在2023或2024年實現首飛，軍機可在2030年前形成裝備，民機可在2030年代末投入運營。與此同時，瞄準完成高超聲速飛機用TBCC發動機地面集成驗證的DARPA

波音公司公佈的馬赫數5級高超聲速軍用（左）和民用（右）飛機概念方案（波音公司圖片）

3．瞄準純火箭動力的可重複使用航天運載飛行器，完成了火箭發動機熱試車

在美國政府投資最大的可重複使用航天運載飛行器在研項目——DARPA“實驗性太空飛機”（XSP）項目的支持下，波音公司“鬼怪快車”團隊在2018年完成了大型氫氧發動機AR-22的熱試車考核試驗（10天內10次點火試車），並開始啟動大型低溫油箱等大部件的製造工作，預計該飛行器將在2021年開始進行飛行試驗，比最初計劃的2020年有所推遲。

波音公司“鬼怪快車”概念方案（垂直起飛、水平降落）想象圖（波音公司圖片）

4．圍繞高超聲速飛行試驗能力建設，軍地聯合推動高超聲速飛行試驗平臺研發工作

2018年10月，美空軍宣佈將編號X-60A授予美國時代軌道發射服務公司“GO發射者一號”（GO1）高超聲速飛行試驗平臺，並明確X-60A將用於低成本、大規模地開展超燃衝壓發動機、高溫材料和自主控制等一系列高超聲速技術的飛行試驗，推動美軍現有高超聲速武器快速原型化和未來高超聲速飛機、可重複使用航天運載飛行器的發展。X-60A可提供高度15.4～37千米、馬赫數3-8、最大動壓1.4個大氣壓範圍內的真實飛行環境，已於2018年完成發動機全尺寸樣機的首次熱試車，計劃在2019年完成首次飛行試驗。此外，美國平流層發射系統公司在9月份也公佈了兩型高超聲速飛行試驗平臺的概念方案與研製計劃，並明確將用於支撐軍方和政府各類高超聲速技術科研項目。

美空軍2018年10月在官方網站公佈的X-60A構想圖（美空軍圖片）

二、俄羅斯

2018年3月1日，俄羅斯總統普京在年度國情諮文中首次公開披露了“匕首”空射型高超聲速導彈系統和“先鋒”井射型高超聲速導彈系統，前者採用米格-31K作為專用載機，最大速度馬赫數10，最大射程達2000千米，已於2017年底開始戰鬥值班；後者最大速度超過馬赫數20，射程推測可達10000千米以上，計劃2019年進入戰鬥值班。兩者均可攜帶核或常規戰鬥部。與此同時，俄軍繼續同步推進“鋯石”艦射型高超聲速反艦導彈的研製工作，於2018年底完成了最新一次飛行試驗，試驗中最大飛行速度再次達到了馬赫數8。該彈計劃2022年完成列裝。2019年2月，普京在年度國慶諮文中披露該彈最大飛行速度達馬赫數9，射程達1000千米，並確認正按計劃如期推進。

“匕首”空射型高超聲速導彈系統實景圖和“先鋒”導彈高超聲速滑翔彈頭外形示意圖（俄羅斯國家電視臺視頻截圖）

2．繼續開展馬赫數4級米格-41飛機技術研究，持續推動項目立項

俄羅斯米高揚飛機設計局早在2016年就披露，正在開展米格-41（最大飛行速度可達馬赫數4.1～4.3）的設計工作，並期望在2025年前進入大批量生產。2018年，米高揚領導層透露，米格-41項目正在努力爭取列入俄羅斯《2018－2027年國家武器裝備計劃》，從而實現國家立項。截止目前，未見公開報道披露米格-41是否實現立項。

3．瞄準火箭動力的可重複使用航天運載飛行器，開展樣機研製

2019年2月，俄媒透露，俄羅斯科學院管理的“國際科學光學檢測網”（ISON）機構研製一型採用單臺火箭發動機的可重複使用航天運載飛行器。俄航天局對該機表達了興趣，並且據稱投入科研經費。據ISON總經理宣稱，該機採用現役的火箭發動機（即“安加拉”號運載火箭上面級採用的14D30發動機），無人駕駛，由母機從空中投放後點火爬升、加速，可在160千米高空達到馬赫數7，可將載荷發射至500千米的地球軌道，發射完載荷後利用降落傘輔助完成水平著陸，每架飛行器可重複飛行50架次。該機目前尚處於技術發展研究階段，該階段獲得了84萬美元的啟動投資，預計第二階段需要430萬美元經費，預計2023年開始可進行相關飛行試驗。

ISON設計的可重複使用航天運載飛行器概念圖（俄羅斯新聞社圖片）

三、歐日等其他國家

1．瞄準高超聲速導彈應用，法日等分別啟動和加速相關技術研究與飛行驗證

2019年1月，法國防長宣佈，將在2021年進行一型高超聲速滑翔飛行器驗證機的飛行試驗。該項目編號為

2018年，日本加大了高超聲速助推滑翔導彈技術研究力度，在2018財年已獲批0.4億美元預算的基礎上，在2019財年預算中進一步申請了1.2億美元經費，加快推動關鍵技術攻關，並計劃在2026年形成第一代高超聲速助推滑翔導彈（採用圓錐體滑翔彈頭），2028年形成第二代高超滑翔導彈（採用扁平滑翔彈頭），據稱導彈射程均為300～500千米。同時，日本還披露，瞄準高超聲速巡航導彈應用，計劃開展超燃衝壓發動機、熱防護材料等技術研究，並計劃在2023年到2025年間進行相關試驗。

2．瞄準高超聲速民用飛機應用，歐洲聯合俄澳等多個國家繼續推動高超聲速飛行平臺技術研究與驗證

2018年年底，歐洲聯合俄羅斯、澳大利亞和巴西等國，通過

3．英反作用發動機公司再獲波音和羅羅的戰略投資，穩步推進“佩刀”發動機驗證機地面試驗檯建設

2018年，英國反作用發動機公司（REL）成功完成新一輪融資，獲投資金達3750萬美元。更重要的是，在本輪融資中，繼BAE系統公司之後，波音和羅羅成為新的戰略投資方，極大增強了公司“佩刀”發動機驗證機的發展前景。2018年，REL公司在美國新建的TF2號試驗站完成了首臺預冷卻器樣機（HTX）與相關輔助設備的裝配，選定了美國通用電氣公司J79渦噴發動機作為熱源來開展HTX高溫考核地面試驗驗證，並完成了J79的安裝試車等工作。同時，REL公司穩步推進英國TF1試驗站的建設工作，預計2019年具備試驗運行條件。根據目前進度，公司計劃在2020年進行20噸推力量級的“佩刀”發動機驗證機核心機試驗，2021年進行整機試驗。

20噸推力量級的SABRE發動機驗證機概念圖（美國《航空週刊與空間技術》圖片）

四、結束語

隨著需求不斷細化和技術不斷進展，高超聲速飛行器的發展重心已從技術研究逐步向型號裝備轉進，

廖孟豪先生已為《空天防務觀察》提供39篇專欄文章，如下表：

序號

篇名

發表日期

1

美空軍高超聲速飛機發展進展與展望

2015年3月2日

2

美軍未來高超聲速導彈武器體系初露端倪

3月16日

3

美空軍SBIR/STTR計劃透露未來高超聲速飛機若干戰技指標

6月29日

4

美國防高級研究計劃局準備開展高超飛機全尺寸渦輪基組合發動機地面集成驗證

2016年4月20日

5

“排空馭氣奔如電，昇天入地求之遍”——深度解讀DARPA高超聲速飛機及其動力發展構想

8月16日

6

印度是不是第四個完成超燃衝壓發動機帶飛點火試驗的國家？

9月19日

7

美國防高級研究計劃局選定洛馬公司研製戰術級高超聲速助推滑翔彈演示驗證彈

9月21日

8

英反作用發動機公司詳細披露“佩刀”空天發動機1/4縮比驗證機研製計劃

9月23日

9

洛馬再下一城——美國防高級研究計劃局選定洛馬公司研製戰術級高超聲速巡航導彈演示驗證彈

9月25日

10

美空軍正式公佈基於“佩刀”空天發動機的水平起降兩級入軌飛行器概念方案

9月27日

11

“三步走”變“六步走”——美空軍高超聲速飛機發展路線預測

12月2日

12

洛馬還沒笑到最後，波音已經痛失好局——美軍高超聲速巡航導彈最新動向

12月5日

13

2016年度國外高超聲速飛行器發展動向綜述

2017年2月17日

14

美國家科學院：美軍應加速對等發展高超聲速武器以應對中、俄威脅

2月20日

15

顛覆性創新：英國新興企業推出馬赫數5級混合動力高超聲速飛機概念

2月27日

16

美國智庫發佈報告，呼籲美軍將高超聲速武器納入“第三次抵消戰略”並加大加快預算投入

4月21日

17

美空軍裝備採辦部門啟動高超聲速ISR飛機基礎科研項目，為裝備採辦奠定基礎

4月26日

18

需求、技術、預算正在齊備，美軍高超聲速導彈將隨時轉入裝備採辦

7月21日

19

“只爭朝夕”——美空軍正式啟動空射型高超聲速導彈裝備採辦

7月23日

20

透視美軍新型常規戰略武器——美海軍潛射型高超聲速助推滑翔導彈

11月10日

21

一衣帶水處，破浪又乘風——日本計劃啟動高速助推滑翔導彈關鍵技術開發及驗證項目

11月29日

22

美國高超聲速飛機技術在研項目佈局概況

2018年1月11日

23

美國波音公司公佈高超聲速飛機計劃，開啟雙雄爭霸新局面

1月15日

24

2017年度國外高超聲速飛行器發展綜述

1月31日

25

美軍2019財年高超聲速科研預算暴漲63%，總額超過10億美元

3月6日

26

美軍高超聲速導彈科研佈局發生重大調整，將迎來井噴式發展

3月8日

27

俄羅斯“匕首”空射高超聲速導彈綜述及研判

3月23日

28

俄羅斯“先鋒”高超聲速助推滑翔導彈綜述及研判

4月12日

29

美空軍文件披露“高超聲速常規打擊武器”等項目更多信息

6月12日

30

高超攻防：美、俄著力發展和增強高超聲速作戰裝備與能力

7月18日

31

高超攻防2：波音展望高超運輸機；美軍空射高超助推滑翔導彈編號AGM-183A，助推器地面熱試車

8月15日

32

美空軍ARRW和HCSW高超聲速導彈項目最新動向

8月16日

33

美國企業公佈高超聲速飛行試驗平臺概念方案及研製計劃

9月28日

34

高超攻防3：美國X-60A飛行研究機；美軍打擊武器的2020年和2028年節點；日本的進擊；諾格公司的防禦構想

10月8日

35

高超攻防4：美國海陸空高超聲速助推滑翔導彈披露更多重要細節；DARPA順利推進高超聲速飛機TBCC發動機地面驗證；MDA授出21份高超聲速防禦系統概念研究合同

10月24日

36

高超攻防5：DARPA在高超聲速攻防兩端同時發力，“作戰火力”項目和“滑翔破壞者”項目取得新動向

11月20日

37

高超攻防6：美海軍穩步快速推進潛射型中程高超聲速助推滑翔導彈新型助推器技術驗證項目，俄媒連續披露高超聲速導彈研製進展

12月10日

38

高超攻防7：美授出兩型高超聲速助推滑翔導彈火箭助推器驗證合同，俄成功完成“先鋒”和“鋯石”試射

2019年1月2日

39

2018年度國外高超聲速飛行器發展動向盤點（即本篇）

2月25日

有興趣的讀者，可點擊相關文章的“篇名”閱讀原文。

（中國航空工業發展研究中心 廖孟豪）

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本篇供稿：系統工程研究所

運 營：李沅栩

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