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心有余而力不足,美国多个高超声速飞行器项目未能按期完成

2020年,高超声速飞行器仍然是世界各国国防科技和装备发展的热门领域,主要军事强国均展示了强烈的发展意愿。尽管意愿都很宏大,但实际进展却参差不齐,其中美国作为世界老大,在2020年却展现出了力不从心的疲态;俄罗斯聚焦有限的三型导弹目标,稳扎稳打;而英澳日印等第二梯队纷纷在导弹方向发力,奋力追赶美俄等领头羊。从三大方向上看,高超声速导弹仍然是当前阶段的绝对重心,占据了科研预算的绝大部分,已经大面积进入型号研制甚至服役部署阶段;高超声速飞机发展正呈现出上升趋势,将成为高超声速科技领域下一个十年的重心,最关键的涡轮基冲压组合发动机(TBCC)组合动力近期有望迎来重大突破;空天飞行器则迎来历史新低谷,发展前景更加迷茫。

一、美国心有余而力不足,多个重大项目未能按期完成既定任务

根据美军国防预算申请材料,美军2020财年高超声速科研预算实际批准额达到了约30亿美元,比2019年提交的申请额26亿美元有大幅增长。然而尽管科研预算在大幅增长,但实际所取得的重大进展却寥寥无几,多个重大项目出现事故、推迟甚至取消。与美军大举增加科研预算所展现的雄心勃勃不同,美国工业界所展现的科研能力明显没有能够满足要求。

1.高超导弹仍是当前发展重心,但总体进展未达预期

高超声速导弹仍然是当前美军高超声速发展的重心,2020年度高超声速领域科研预算的大部分都投入到了7个导弹项目上,其中绝大部分又投入在6个高超声速滑翔导弹项目上。

表1 美国高超声速导弹重大项目(在研)2020财年批准预算及进展情况(预算数据来自美国防部2021财年预算申请材料)

(1)高超滑翔导弹取得重要进展,但部分项目遭取消或进度推迟

由美国防部牵头、陆海空三军共用一套滑翔弹头方案的陆射/潜射/空射型战略战役级高超声速助推滑翔导弹项目(LRHW、CPS、HCSW)按计划成功完成了通用滑翔弹头飞行试验,但美空军年初取消了其中的HCSW空射型导弹项目。另外3个战术级滑翔导弹项目(ARRW、TBG、OpFires)虽然都取得了不少进展,但进度不如预期,都存在不同程度推迟。

美海军“常规快速打击”(CPS)项目与陆军“远程高超声速武器”(LRHW)项目如期成功完成通用滑翔弹头的飞行试验。3月19日,通用滑翔弹头原型机利用由“北极星”弹道导弹改进而来的火箭助推器,从夏威夷太平洋导弹靶场成功发射,弹头成功击中预定目标区。美陆军部长透露实际弹着点与靶标点仅偏差了15厘米。美陆军透露在2021年要完成3次飞行试验,计划在2023年形成早期作战能力;海军则计划在2025年实现在弗吉尼亚级攻击核潜艇上实现有限作战能力,且正在论证在更多水面舰艇上列装。美导弹防御局也参与了本次飞行试验,对试飞的滑翔弹头进行了探测跟踪,并发射了虚拟的“标准”-6(SM-6)改拦截弹进行虚拟拦截。美空军取消AGM-182A“高超声速常规打击武器”(HCSW)项目。

2月,美空军宣布因为预算原因,取消HCSW项目,但相关科研工作将持续到年中完成方案设计后再全面中止。除了HCSW项目外,美空军还在同步开展另一型滑翔导弹型号研制——“空射快速响应武器”(ARRW)项目。美空军并行启动两型滑翔导弹型号研制的举动显然遇到了预算压力和内部阻力。因此,美空军最终选择了保留尺寸更小、射程更短但技术更先进、使用更灵活的ARRW项目。美空军采办官罗珀披露,“我们最终选择ARRW,不是因为HCSW不好,而是因为ARRW尺寸更小。同样的一架B-52,携带ARRW的数量是HCSW的两倍。该弹还可以由F-15E战斗机挂载。”

美空军AGM-183A“空射快速响应武器”(ARRW)项目完成挂飞试验,但未来能如期完成首次助推器飞行试验。ARRW项目全年完成了全部6次遥测弹挂飞试验,弹体内布置了大量测试设备,成功收集了丰富准确的飞行环境数据,验证了导弹与载机B-52轰炸机的适配性和导弹与靶场控制站之间的通信等,为后续开展飞行试验奠定了基础。美空军原计划在年内完成首次助推器的飞行试验,但实际未能如期完成。美政府问责署报告披露,空军计划采购8枚AGM-183A原型弹,其中4枚试验,4枚备份,计划2021年10月进行整弹首次飞行试验,计划在2022年实现早期作战能力。

DARPA/美空军“战术助推滑翔”(TBG)项目未能如期完成首次飞行试验。TBG项目于2014启动,最初计划在2019年完成首飞,后推迟到2020年,但实际仍未完成。按计划,TBG项目应在2020年要完成热结构、材料等试验,完成首次飞行试验,启动第二、第三次试飞样弹总装工作。DARPA/美陆军“作战火力”(OpFires)项目按期进入最后的集成试验阶段。OpFires项目的核心关键是研制两级固体火箭助推器的第二级火箭,该火箭要求推力可调、可重启、易存储,以满足项目实现多种射程的要求。内华达山脉、“开箱即用”(Exquadrum)和洛克达因三家公司均完成了该项目助推器二级火箭发动机的地面试验。项目如期进入到最后的第三阶段,洛马公司计划在2021年完成首次试射。

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