5倍音速！美超燃冲压发动机第四次试射成功，对中国意味着什么？

1月30日，DARPA官网上发布了一条HAWC试射成功的新闻，报道称洛克希德·马丁公司的超燃冲压发动机再次试射成功，已经转入HACM高超音速导弹项目！从2016年研发开始，神秘的HAWC项目一直未能公开其外形，这究竟是怎样的一种武器，对中国到底意味着什么？

HAWC试射成功：5倍音速，射程550千米

这是HAWC项目的第四次成功试射，在美国高超音速飞行器测试历史上四次四成功的案例非常罕见，因此美空军也是相当华丽的辞藻评价了这次试射：

“本月的支持飞行为美国历史上最成功的高超音速空气助燃式飞行试验项目增添了一个惊叹号，”负责HAWC项目的空军代表沃尔特·普莱斯说：“我们从HAWC中学到的东西肯定会增强未来美国空军的能力。”

据DARPA官网给出的信息，洛马的这款飞行器速度超过5马赫，飞行高度达到了60000英尺（18288米），飞行距离达到了300海里（555.6千米），这个数据相当可以。

“HAWC项目创造了一代新的高超音速工程师和科学家，”HAWC项目经理Andrew“Tippy”Knoedler表示：“HAWC还为空气助燃式高超音速技术界带来了大量数据和进展。行业团队认真应对了超燃冲压发动机驱动的飞行器的挑战，我们的勇气和运气是成功的关键”。

DARPA表示，尽管还有大量的HAWC测试数据需要分析整理，但DARPA已经计划以此为基础，发展更多的基于该技术的飞行器和导弹，继续成熟这一机制的发动机，为未来的发展提供技术入口。

DARPA是美国国防高级研究计划局，一直都是美国国防部负责研发军用高科技前沿机构，会进行大量的超前研究，并统一协调以及外包给美各大军工企业，对于美国这种有强大的科技实力的国家来说，DARPA是一个相当重要的机构。

HAWC就是DARPA牵头并由洛克希德马丁以及雷神公司的合作研究的项目，已经在2021年9月、2022年4月、2022年7月18日和2023年1月30日连续四次成功，目前的HACM（基于超燃冲压发动机驱动的高超音速巡航导弹）的开发合同已经在2022年9月授予雷神公司，计划使用诺格的超然冲压发动机。

HAWC项目：从X-43A到X-51A

HAWC项目是一种基于超燃冲压发动机的高超音速吸气式武器概念，它的发展脉络主要基于两大项目，X-43A和X-51A，这两大计划在后期都被取消，但为美国高超音速技术定下了基调，有必要简单来了解下超燃冲压发动机发展史上重要的里程碑：

超燃冲压发动机的基本概念

冲压发动机是一种利用进气道产生激波“隔离”来产生压缩空气的一种方式，它的原理和涡轮发动机其实差别不大，只不过用来压缩空气的方式从涡轮机的叶片变成了激波：

进气道的边缘或进气锥会产生交叉的激波，这些激波在进气道中会拦住空气的流动，只有更高速度下产生的气流才能突破这些激波的拦阻进入后方燃烧室，从而达到压缩空气的目的。

最后这些高压高温的空气中混入燃料在燃烧室被点燃，向尾部排出产生动力，这就是冲压发动机的基本原理。但冲压发动机是一根前后相通的管子，需要别的动力将其加速到高速才会产生激波，所以冲压发动机往往需要搭配火箭发动机才能一起工作。

亚燃冲压发动机的燃烧室气流是亚音速的，而超燃冲压发动机的燃烧室气流则是超音速，就一个差异，难度就成百倍增加，虽然开始研究很早，甚至长达半个世纪以上，但突破也就最近二十来年时间。

X-43A和X-51A：气势如虹却被取消

X-43A的设计偏向于飞行器，有点像一块滑板，顶部比较平坦，头部的下颌部分是进气道激波发生的区域，后方是进气道下唇口，往后是进气道与超燃冲压发动机，后半部分是一个部分适应的单边膨胀喷管（SERN），这种喷管能适应大高度差，看着很酷，测试也比较成功，但存在比较严重的问题：

• 1、X-43A为激波进气道服务的下颌产生的正升力过大（发动机开启前为整机升力的70%），容易产生抬头力矩，NASA不得不在头部配重以解决抬头问题；
• 2、X-43A的尾部在发动机开启后又因为高压产生正升力，造成低头力矩，而且与发动机在工作过程中的推力高低有关，飞行过程中必须不断配平，这是个超级麻烦的事情；

NASA也认识到了这个问题，这是未来高超飞行器的方向，但短期内高超飞行器不太现实，只能从武器方面先着手，先实现武器级应用！所以在X-51A中出现的就和X-43A完全不一样，但其实原理还是一样的：

• 1、为了避免进气道激波产生的正升力过大，X-51A的机头部分有一定前倾角度，产生的激波下压力矩与升力抵消，达到平衡状态；
• 2、为了避免尾部正升力产生低头力矩，X-51A的尾喷口用的是对称喷管，虽然不再有自适应，但X-51A目的用于导弹，不会有大范围的垂直机动发生；

X-51A的尺寸为7.6米，空重为1.8吨，比4米都不到像个模型的X-43A要实际得多，X-51A在最后一次测试中达到了210秒，5.1倍音速的成绩，尽管比设定的6.5倍音速要低不少，但基本已经实现了当初定下的所有目标。

如此优秀：为何放弃？

目前公开的有两个说法，一个是来自微博高超音速巨佬“萌虎鲸”的观点，美军方发现这种单边进气的超然冲压发动机对进气状态非常敏感，机动过载非常有限，对于四平八稳的飞行器问题不大，但对于导弹影响就很大了，所以后来美军方转向轴对称超燃冲压发动机方向。

另一个说法是并没有放弃，这个技术转入2016年开始的HAWC高超音速武器的概念设计，也就是DARPA在1月30日宣布已经四次试飞成功的HAWC，之所以HAWC那么成功，完全是因为此前的X-51A取得了大量的实测数据，这对于洛马和雷神设计HAWC有极大的帮助，这就是一个可供查询的数据库。

神秘的HAWC项目：到底是哪种进气方式

从X-51A到HAWC，两者虽有传承，但和此前的X-51A不一样，到目前为止官方仅有的只是HAWC毫无意义的CG图，为什么说毫无意义？因为这种CG图连进气道都没有：

头部完全就是一个全封闭的不规则曲面，虽然作为导弹并没有什么问题，但作为吸气式高超音速武器，它的进气口在哪里？有朋友表示可能会从侧面与后半部分的狭缝中进气，但CG图片中的导弹飞行状态是助推器还没有脱离，如果脱离后就会只剩下前面那个不规则曲面体。

这是能HAWC项目中能搜到的另一张CG图，同样看不出进气道在哪里，不过这张有一个明显的斜面，也许进气道没有朝向正面：

这张是高超音速武器中比较经典的一张，这个头部是有问题的，因为这个曲面体和外部进气道唇口的激波“耦合”上可能会有问题，这些图都是大忽悠，目前DARPA可能根本就不想公开HAWC项目的任何信息。

但有一点是可以肯定的，DARPA目前研究的可能不是轴对称，“萌虎鲸”的说法或者存在一些疑问，当然也不能排除这是美国“战忽局”放出的烟雾弹，真假只能自辩了，比较有趣的是前阵子公开报道的已经在量产的“锆石”高超音速导弹，其结构与X-51A几乎一模一样，或者也存在“战忽”问题。

美成功试射高超音速HAWC：对中国意味着什么？

从HAWC到HACM到底是什么意思？简单的说X-43A和X-51A是验证一种技术，而HAWC则是将这种技术固定下来，到了HACM呢，就是将这种技术套用到导弹上，基本上就是研究、测试到生产的“一条龙”服务。DARPA在中间起了多大的作用，估计大家就能明白了，因为研究基本都是赔钱的玩意儿，需要国家支持，有突破了再外包给军工企业，针对性和效率都会增加，这个过程可以培养大量专业人才。

HACM一旦成功，出来的产品会类似于战斧或者标准系列这种成熟的导弹，当然同样会经历一个从研发到测试再到生产制造的过程，但从一种飞行模式转换成武器的时候，就不止是飞行性能，还有控制性能以及电子设备的通信与引导以及整合到数据链中的功能，这些都需要大量测试，有公开的报道表示美军在高超音速“热障”通信上海存在一些问题。

不过5倍音速产生的热量也不高，所以笔者不认为这会成为美军的障碍，因此HACM会经历一个阶段，但美军的HACM装备终于是有了时间表了，不再像过去那样遥遥无期！

HACM属于吸气式高超音速武器，与滑翔武器相比，吸气式的成本更低，体积更小，携带量更大，假如滑翔式武器属于战略级别的话，那么HACM就是战术级的，应用面会更广，在区域拒止介入中更不会有扩大升级战争的担忧。

此前有媒体表示2027年是解决台海问题的一个时间节点，原因有多个，其中一个最重大的因素就是按美军的时间表，高超音速武器基本会在这一年入役，这种武器速度极高的武器，进攻方拥有优势，而防守方劣势相当大，因此美军一旦大量装备HACM，那么在台海问题的解决过程中我国将会付出更大的代价。

不过也无需悲观，因为我国在高超音速武器方面绝对是不弱的，如果我们也拥有同样攻击美军舰艇的能力，那么美军在出手时就会思考再三、投鼠忌器！我们在高超上的技术储备也不少，希望在未来几年内来个爆发，甚至像某些朋友说的那样，我们或者已经装备，那就更好了！

更重要的是我们不只是吸气式高超上有和美国类似的突破，战略级滑翔高超也早已装备，并且还有弹道导弹攻击航母的绝技，美军在介入台海问题时必须得掂量掂量！