美国高超音速飞行器研发计划

美国空军X-60A GOLauncher1(GO1)模型

高超音速飞行器技术作为21世纪世界各国竞相发展的一项顶尖技术，是未来各国军事抗衡、战略布局的重要手段之一。近几年，美国、俄罗斯与欧盟都进行了多次高超音速飞行器飞行试验，各国对于高超音速飞行器技术的着迷程度有增无减。美国目前有记录的正在开展的高超音速飞行器计划超过8项，政府每年投入的经费也逐年增加，按照计划未来三年内将会开发出可列装的高超音速武器。

美国海军常规突击打击(CPS)项目

美国海军高超音速武器专家正在推进常规突击打击(CPS)项目，以开发可在空中和水下发射的高超音速导弹。CPS项目旨在开发一种无核高超音速武器，以使美国能够在短短一个小时内打击地球上的任何目标，该项目获得了美国政府的大量资金支持，在2021财年的资金达到了10.3亿美元，几乎是20财年未来国防计划中为该计划分配的总金额的两倍。预算要求显示，未来五年该项目的资金将继续增加，从2021财年到2025财年将为该计划拨款53亿美元。这表明美国政府对该计划的重视程度越来越高。

2019年10月，位于美国加州的中国湖海军航空兵武器站的海军航空战中心宣布与沃斯堡的雅各布技术公司签订为期五年的9300万美元合同，用于工程和设计服务，以升级、重新设计、制造和运营中国湖的空中发射测试能力，并将在美国海军水面作战中心(NSWC)开发初期设计原型以支持水下发射测试功能的运行。

CPS项目的高超音速武器可以从多个平台发射，美国海军目前主导开发工作

雅各布技术工程师将帮助美国海军在中国湖升级，重新设计和运营当前的发射测试综合体(LTC)。合同包括现场重新激活、测试和评估、以及支持高超音速武器部署等工作。该合同还要求升级、设计和制造测试有效载荷管(TPT)、发射测试台(LTS)、发射测试飞行器(LTV)、高级有效载荷模块(APM)、(CF)仿真器和控制装置和下一代数据采集(CDAS-NG)系统。升级后的发射试验场将提供空中发射测试功能，以支持常规常规突击打击计划。此外，雅各布技术专家还将为印第安纳州克雷恩的水下测试综合体提供概念设计和建设指导。中国湖和克雷恩的测试设施将用于为美国海军开发高超音速武器，最终目标是可以从水面战舰、潜艇、飞机和陆地发射。

根据这份合同，雅各布技术公司将在中国湖海军航空武器站和海军水面作战中心进行开发工作，该工作将于2024年9月完成。

美国海军可能会换掉其驱逐舰上的垂直发射器，以容纳高超音速导弹

根据2020年12月16日美国国会研究处发布的报告，美国海军2021财年的资金增加“为平台集成和开发做出了努力，提供了C-HGB(通用高超音速滑翔机体)原型，增加了开发和采购导弹及其发射设备的资金。”这笔资金还将支持额外的发射测试和“与超音速子系统的设计、开发和试验”相关的更多工作。文件显示，海军仍计划在2020财年对该系统进行第二次实验飞行测试，并在2022财年进行首次开发飞行测试。美国海军期望在2028财年开始部署该系统。

俄亥俄级潜艇的导弹发射井中目前总共可以携带154枚“战斧”地面攻击巡航导弹(TLAM Block-IV)

美国海军期望在俄亥俄级巡航导弹潜艇上优先部署新的高超音速武器，海军战略系统计划负责人约翰尼·沃尔夫在2020年11月表示，到2025年，美国海军的潜艇将获得高超音速打击武器。美国国家安全顾问罗伯特·奥布赖恩则表示，“海军的常规突击计划将提供高超音速导弹能力……这种能力将首先部署在新型弗吉尼亚级潜艇和祖姆沃尔特级驱逐舰上。最终，阿利·伯克级驱逐舰的所有舰船都将具备这种能力。但是，将高超音速武器安装驱逐舰上，可能意味着将一些内置在甲板上的Mk 41垂直发射器拆掉，并用可以容纳更大更长的高超声速导弹发射器替换。

美国国会在2021年《国防授权法》(H.R. 6395)中除了为常规突击打击计划拨款10.3亿美元，还要求向国会提交有关战略高超音速武器的报告。该报告要解决的问题包括“讨论使用超音速武器的权力和政策程序，以及如何将这种权力下放给战斗指挥官或军事首长;美国国防部将如何应对与使用高超音速武器有关的升级风险，包括“对可能具有核武器和常规两用功能的外国高超音速系统造成的升级风险进行分析”;美国战略高超音速武器的潜在目标;美国国防部将使用该过程来“建立常规速射高超音速武器的瞄准和释放权限”;以及美国战略高超音速武器所需的部队结构和基础计划。

美国空军空中发射快速反应武器(ARRW)计划

美国空军空中发射快速反应武器计划旨在于2020年代初为美国提供常规高超音速武器能力。该计划下的高超音速导弹具体型号为AGM-183A ARRW，用于为美国空军作战指挥官提供摧毁高价值、时敏性目标的能力。ARRW可以对防御严密的陆地目标进行快速反应打击，这能够强化美国的精确打击武器系统的能力。在2020年12月14日举行的首届Doolittle领导中心论坛上，美国空军采购负责人威尔·罗珀(Will Roper)透露，美国空军首枚ARRW的首次助推飞行将在当月进行，2021年开始生产。该武器将在2022财年实现初步的运营能力。

美国空军B-52轰炸机对AGM-183A ARRW仪器测量车辆2高超音速原型机进行俘虏飞行测试

ARRW在2020年已经用B-52H进行了6测试，美国空军全球打击司令部表示未来B-1B和F-15也可能搭载该武器。2020年12月19日，B-52H的第六次仪表测量飞行(IMV)测试完成，测试了武器的制导和飞行轨迹系统功能。美国空军计划将在2021年新年之前进行首次火箭助推AGM-183A ARRW飞行测试。

此前在2020年2月，由于预算压力，美国空军被迫在21财年选择保留对ARRW供资，终止了另一个高超音速计划，即“高超音速常规打击武器”计划(HCSW)。洛克希德·马丁公司在HCSW方面的工作在2020年春季进行关键设计审查后结束。总体而言，美国空军在21财年投资3.82亿美元用于高超音速原型开发，低于20财年的5.76亿美元。

美国陆军远程高超音速武器(LRHW)项目

美国陆军的目标是生产和部署远程高超音速武器，以保持优势并领先于对手。根据目前的项目进度，该服务计划在2023年之前获得LRHW原型。2019年8月，该项目的合同授予了Dynetics和Lockheed Martin。Dynetics将生产CHGB原型系统，而Lockheed Martin将把制导系统、火箭助推器和保护性发射架整合到滑翔结构中。之后美国陆军与通用原子电磁系统(GA-EMS)签定合同，以继续开发高超音速滑行体原型。该合同进一步发展通用超音速滑翔机体(CHGB)和飞行试验机，它将支持陆军远程高超音速武器(LRHW)和海军的中程常规常规打击(IRCPS)计划。

洛克希德·马丁公司发布新的LRHW系统的第一张图片

2020年10月，洛克希德·马丁公司发布了陆军远程超音速武器(LRHW)的第一张由计算机生成的图形。根据介绍，新武器系统将包括四个运输竖立发射器(TEL)和一个移动指挥所，每个发射器安装在经过改装的40吨M870拖车上。每个TEL将准备好两支罐装高超音速武器，并且该部队还将配备有数量不确定的其他导弹。

新的LRHW武器系统将为美国陆军提供关键的战略武器和强大的威慑对手的能力。美国陆军的目标是到2023财年获得首个LRHW实验原型。新的陆基卡车发射系统应配备高音速导弹，每小时可飞行3800英里以上。

DARPA高超音速吸气式武器(HAWC)计划

美国国防部高级研究计划局(DARPA)高超音速吸气式武器(HAWC)计划起始于2014年，计划开发一种采用超燃冲压技术的吸气式高超音速巡航导弹，采用碳氢燃料作为推进剂，在大气层内的飞行速度将达到6马赫。美国洛克希德·马丁和雷神公司均参与了竞标。

DARPA的HAWC计划设计目标

DARPA在2020年9月宣布，洛克希德·马丁公司和雷神公司的HAWC方案均已完成原型机测试，年底前至少有一种HAWC将会进行试射。不过在2020年12月，洛克希德·马丁公司的HAWC原型机试射因为“基础的错误”导致HAWC没有从B-52H母机上分离，试射宣告失败，这意味着原计划于2020年底完成的HAWC原型机试射将延期至2021年。DARPA发言人没有证实或者证伪这一信息，其表示美国HAWC项目是机密的，不能提供任何关于它的测试信息。

洛克希德·马丁公司的HAWC方案概念图

HAWC原计划采用超燃冲压技术，使用碳氢燃料作为推进剂，但在洛克希德·马丁展示的方案概念图里，其HAWC原型机没有采用超燃冲压发动机，而是采用了一种一级固体冲压发动机，二级固体火箭发动机的方案。而雷神的项目则使用了超燃冲压发动机技术。Aerojet Rocketdyne公司负责制造洛克希德·马丁HAWC的发动机。诺斯罗普·格鲁曼公司则为雷神公司提供了发动机，其专业知识来自于收购的轨道ATK公司，该公司曾在NASA的X-43高超音速试验机上工作。诺斯罗普表示其HAWC发动机完全由增材或3-D打印工艺制成。

基于HAWC计划的技术，美国政府在2020年11月宣布与澳大利亚合作，在南十字星综合飞行研究实验(SCIFiRE)中进行一项吸气式高超音速技术计划，旨在在几年内生产出全尺寸的原型武器，并在五到十年内建造出该武器的生产线。SCIFiRE的技术源自HAWC技术和超音速国际飞行研究实验(HIFiRE)计划。此外，美国空军还在计划一个名为“高超音速攻击巡航导弹”(HACM)的计划，不过尚未正式立项。据美国空军武器计划执行官希思·柯林斯于2020年9月22日表示，美国空军正在计划启动该项目。该导弹通HAWC一样为吸气式高超音速巡航导弹，设计指标十分类似，很可能是由HAWC技术演示中衍生出来，作为用于战斗机和轰炸机的常规打击武器。美国空军计划在2020财年雇用波音、洛克希德·马丁公司和雷神公司来设计HACM高超音速巡航导弹，该计划在联邦合同网站上被描述为“未来高超音速计划”，将在2021财年末进行初步设计审查，目前也未透漏出更多短期原型设计目标的信息。

洛克希德·马丁公司

洛克希德·马丁公司是美国政府的高超音速飞行器项目的主要承包商之一，该公司负责开发过SR-71、F-35等非常著名的飞行器。该公司与美军的高超音速合同价值超过35亿美元，其中包括开发海军常规常规打击高超音速努力，以及战术助推滑翔合同和空军的空中发射快速反应武器计划。

洛马进行的AGM-183A空中发射快速反应武器(ARRW)测试

该公司最新的高超音速飞行器项目是将美国陆军的高超音速武器集成到地面发射的移动平台上。美国陆军现代化的第一要务是远程精确射击，而超音速发展属于这一类。其他部门也将该能力列为优先事项，以应对俄罗斯和中国快速发展的超音速武器。作为开发和制造高超音速武器的共同努力的一部分，美国陆军负责为所有服务部门生产海军通用的高超音速滑翔机体。美国陆军希望在2023年左右部署可移动的陆基能力。这意味着该服务很可能会选择制造商在一两年内制造高超音速导弹。美国海军希望海军在2023年部署舰载能力，并在2024年部署潜射导弹。美国空军希望在2022年部署其空射版本。

美国陆军提出的地面发射高超音速武器的概念图

美国部署高超音速武器的最大挑战之一是制造能力，因为目前美国的相关产业基础几乎不存在。洛克希德·马丁公司获得高超音速开发合同时，它选择了阿拉巴马州的考特兰作为高超音速武器开发工作的中心地点，并计划扩大该公司在美国考特兰和其他地方(如阿拉巴马州特洛伊)的设施。但是，在生产方面，美国政府仍必须决定由哪些公司批量生产导弹的各个组成部件。2019年9月16日，洛克希德·马丁公司开始在阿拉巴马州破土动工，建造用于开发、测试和生产这些武器的新设施。该公司计划建造四座导弹装配大楼。

2020年11月，洛克希德·马丁公司完成对Integration Innovation Inc.(i3)高超音速产品部门的收购，同时加入到洛克希德·马丁领导的LRHW项目团队中。此次收购进一步强化了洛克希德·马丁公司设计、开发和生产集成超音速武器系统的能力。

2020年12月20日，洛克希德·马丁公司宣布将在2021年底之前收购Aerojet Rocketdyne。Aerojet Rocketdyne公司在超燃冲压发动机以及固体火箭发动机领域拥有深厚的技术经验，其制造的某型18英尺长的超燃冲压发动机发动机于2020年11月由美国空军研究实验室进行了地面测试，产生了13000磅的推力，未来可能应用于大型超音速飞行器。洛克希德·马丁公司的此次收购行为无疑对其HAWC项目的竞争更为有利。

总结

可以看到，如今美国面对来自中俄的高超音速技术发展水平的压力，对自己在该领域内落后的现状愈发重视。在政府、军方方面，美军目前是通过持续的决议而不是预算来提供资金，美军表示这是因为维持以前的资金状态将延迟关键的装备开发进程，使计划交付时间产生延迟，会对阻止和击败对手的能力产生不利影响，这是对中国和俄罗斯的回应。而在负责开发工作的供应商方面，洛克希德·马丁公司、雷神公司和波音公司等军工巨头都与美国导弹防御局签订了设计高超音速导弹防御系统的合同，主要负责高超音速武器系统开发工作的洛克希德·马丁公司正在尽一切努力确保各种计划的零件和人员稳定流动，以建立起稳定的供应链。在武器装备方面，美国空军计划升级其B-1B、B 52等轰炸机和F-35战斗机，美国海军则将升级其各种地面舰艇和潜艇，美国陆军的地面战车发射系统也在紧张开发中。这场高超音速装备的比拼，很快将会迎来三足鼎立的局面。（北京太阳谷咨询有限公司 研究员 张杰）

主要参考文献

[1] Our Bureau. U.S. Air Force’s Hypersonic Cruise Missile Fails in Test. [OL]. defenseworld.net. December 23, 2020.

[2] Dylan Malyasov. Lockheed Martin releases first image of new hypersonic long-range missile system. [OL]. defence-blog.com. Oct 8, 2020.

[3] Brian W. Everstine. Roper: ARRW Hypersonic Missile Will Fly This Month. [OL]. nationalinterest.org. Dec. 14, 2020.

[4] Frank Wolfe. ARRW Booster Flight Test Expected Before New Year. [OL]. defensedaily.com. 12/22/2020.

[5] Frank Wolfe. U.S. Air Force and Lockheed Martin Hold Sixth IMV Flight Test of ARRW. [OL]. defensedaily.com. 12/21/2020.

[6] Kris Osborn. How the U.S. Air Force Is Arming Its B-52s With Hypersonic Missiles. [OL]. nationalinterest.org. August 19, 2020.

[7] Peter Suciu. U.S. Air Force Ready to Conduct Hypersonic Missile Test. [OL]. nationalinterest.org. December 18, 2020.

[8] Rachel S. Cohen. Hypersonic Attack Cruise Missile Becomes High-Priority USAF Project. [OL]. airforcemag.com. Oct. 13, 2020.

[9] John A. Tirpak. Hypersonic HAWC Won’t Fly This Year Due to Ongoing Test Problems. [OL]. airforcemag.com. Dec. 22, 2020.

[10] Valerie Insinna. US Air Force kills one of its hypersonic weapons programs. [OL]. defensenews.com. February 10.2020.

[11] СЕРГЕЙ ВАЛЬЧЕНКО. В США признали сбои в программе гиперзвукового оружия. [OL]. www.mk.ru. 2020.12.24.

[12] John A. Tirpak. USAF Chief Scientist: DOD Needs More Hypersonics Experts, Testing Facilities. [OL]. airforcemag.com. Dec. 17, 2020.

[13] Our Bureau. U.S. to Begin Production of First Hypersonic Missile Next Year. [OL]. defenseworld.net. December 17, 2020.

[14] Valerie Insinna. US Air Force kills one of its hypersonic weapons programs. [OL]. defensenews.com. February 10.2020.

[15] Megan Eckstein. Navy Says Hypersonic Weapons Coming to Subs in 5 Years. [OL]. news.usni.org. November 17, 2020.

[16] Megan Eckstein. Navy Confirms Global Strike Hypersonic Weapon Will First Deploy on Virginia Attack Subs. [OL]. news.usni.org. February 18.2020.

[17] H I Sutton. U.S. Navy’s Ohio Class Submarine To Get New Hypersonic Weapons. [OL]. navalnews.com. 02 Dec 2020.

[18] Congressional Research Service. Conventional Prompt Global Strike and Long-Range Ballistic Missiles:Background and Issues [M]. Conventional Prompt Global Strike and Long-Range Ballistic Missiles. December 16, 2020.

[19] Sean Ross. Lockheed Martin completes acquisition of Huntsville company’s hypersonics portfolio, boosting Alabama-based national security work. [OL]. yellowhammernews.com. 2020.12.

[20] Jen Judson. How the US Army is building a hypersonic weapons business[OL] defensenews.com. 2019. October 14.

[21] Jen Judson. Scoring recent development contracts, Lockheed bets on hypersonic missile production[OL] defensenews.com. 2019.9.17.

[22] Michael Moran. USAF upgrades B1 bomber with 7,500mph hypersonic missile to meet China threat.[OL] dailystar.co.uk. 2 OCT 2019.

[23] US Army awards contract to GA-EMS to support hypersonic weapon project.[OL] army-technology.com. 3 OCTOBER 2019.

[24] Swarajya Staff. DRDO Begins Making ‘Next-Gen’ Hypersonic Missiles With Nuclear Capability; Can Survive Missile Defence Systems[OL] swarajyamag.com. Oct 21 2019.

[25] Harry Lye. DARPA advances ground-launched hypersonic missile system[OL] army-technology.com. 7 OCTOBER 2019.

[26] Kyle Mizokami. The Air Force Is Working on 'Hacksaw,' a Mach 5 Missile[OL] popularmechanics.com. Sep 18, 2019.

[27] Mandy Mayfield. AUSA NEWS: Army Plans to Field Battery of New Hypersonic Missiles By 2023[OL] nationaldefensemagazine.org. 10/14/2019.

[28] Ed Adamczyk. U.S. Army to deploy hypersonic missiles by 2023[OL] spacedaily.com. Oct 15, 2019.