2021年，以美、俄為首的世界大國(guó)全力推進(jìn)高超聲速武器化發(fā)展，并呈現(xiàn)出新的軍備競(jìng)賽的態(tài)勢(shì)。

美國(guó)加強(qiáng)了高超聲速技術(shù)頂層規(guī)劃與牽引，著力發(fā)展高超聲速攻防兩端能力，高超聲速飛機(jī)呈加速發(fā)展的趨勢(shì)；俄羅斯高超聲速武器進(jìn)展順利，各項(xiàng)測(cè)試順利展開，服役日程也在按步推進(jìn)；澳大利亞、韓國(guó)等多個(gè)國(guó)家也在積極投入高超聲速技術(shù)的相關(guān)研究。從發(fā)展應(yīng)用方向來看，高超聲速導(dǎo)彈是重點(diǎn)突破和競(jìng)爭(zhēng)方向；高超聲速飛機(jī)發(fā)展迅猛。

一、美國(guó)

1.頂層規(guī)劃

美國(guó)國(guó)防部已制定了一項(xiàng)高超聲速現(xiàn)代化戰(zhàn)略，以加速發(fā)展和交付轉(zhuǎn)型作戰(zhàn)能力。戰(zhàn)略內(nèi)容包括：

開發(fā)海陸空發(fā)射的常規(guī)高超聲速攻擊武器，以擊毀敵方海上、沿岸和內(nèi)陸重要的目標(biāo)；

發(fā)展在不同層次擊毀敵人的戰(zhàn)術(shù)高超聲速打擊導(dǎo)彈的能力；

利用可重復(fù)使用的高超聲速系統(tǒng)執(zhí)行情報(bào)/監(jiān)視/偵察（ISR）和打擊任務(wù)，以及將其用作運(yùn)載火箭一級(jí)助推器，實(shí)現(xiàn)快速進(jìn)入太空的能力。

2.高超聲速飛機(jī)研究

1）NASA開啟高超聲速飛機(jī)研究

NASA將兩個(gè)高超聲速技術(shù)合同分別授予了GE和Aerion超聲速公司，旨在開展高速飛機(jī)設(shè)計(jì)和推進(jìn)系統(tǒng)研究，兩個(gè)項(xiàng)目研究都在NASA高超聲速技術(shù)計(jì)劃（HTP）框架下開展。其中，GE的研究重點(diǎn)是配裝高超聲速飛機(jī)的渦輪基組合循環(huán)（TBCC）發(fā)動(dòng)機(jī)和耐高溫陶瓷基復(fù)合材料。Aerion公司的研究工作將聚焦于Ma3～5的亞高超聲速飛機(jī)的推進(jìn)和熱管理技術(shù)，評(píng)估推進(jìn)系統(tǒng)和熱管理技術(shù)的參數(shù)適用，還將探索Ma3+速度域的問題及其關(guān)鍵技術(shù)方案。

2）赫米爾斯公司獲美國(guó)空軍高超聲速驗(yàn)證機(jī)合同

NASA在2021年3月與美國(guó)赫米爾斯（Hermeus）公司簽訂一項(xiàng)關(guān)于研究和開發(fā)高速飛機(jī)的協(xié)議，雙方將合作開發(fā)飛機(jī)的使用方案，包括分析高馬赫數(shù)推力性能、熱管理、綜合能量生成和座艙系統(tǒng)。

7月，該公司在獲得美國(guó)空軍一份總額6000萬美元、為期三年的科研合同，要求完成一型TBCC發(fā)動(dòng)機(jī)的飛行驗(yàn)證和3架“夸特馬”（Quarterhorse）高超聲速飛行驗(yàn)證機(jī)的研制試飛等工作。這是美空軍近十余年以來首個(gè)高超聲速飛機(jī)驗(yàn)證機(jī)研制項(xiàng)目，也是美國(guó)工業(yè)部門正式獲得軍方投資開展的高超聲速飛機(jī)驗(yàn)證機(jī)研制項(xiàng)目。11月，該公司展示了基于TBCC動(dòng)力高超聲速飛機(jī)的第一架全尺寸原型機(jī)，同時(shí)還以最大加力狀態(tài)啟動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)行地面演示，計(jì)劃于2024年進(jìn)行驗(yàn)證試飛。

圖1 “夸特馬”高超聲速飛機(jī)示意圖。

圖2 赫米爾斯公司高超聲速驗(yàn)證機(jī)模型。

3）波音展出新型“女武神”高超聲速飛機(jī)方案

繼2018年首次公布高超聲速飛機(jī)方案之后，波音在2022年1月的美國(guó)航空航天學(xué)會(huì)上，展示了新型“女武神”高超聲速無人機(jī)設(shè)計(jì)效果圖。與2018年展示的模型相比，此次波音展出的新概念存在顯著不同。如舊版本具有尖頭、深脊和并排安裝在機(jī)身下方的“二維”矩形進(jìn)氣口，新版本則顯示出更多的“乘波體”外形，中央機(jī)身更為平坦，鈍頭，機(jī)翼和雙尾翼更短，兩臺(tái)發(fā)動(dòng)機(jī)被安置在兩個(gè)不同的整流罩中，進(jìn)氣口呈圓形且分開。兩個(gè)方案的共同點(diǎn)是都選擇了TBCC發(fā)動(dòng)機(jī)作為動(dòng)力。

圖3 波音新型“女武神”高超聲速飛機(jī)模型。

美國(guó)國(guó)防工業(yè)協(xié)會(huì)新興技術(shù)研究所執(zhí)行主任馬克·劉易斯（目前也是美國(guó)國(guó)防研究與工程現(xiàn)代化局局長(zhǎng)）認(rèn)為，波音已經(jīng)開展多年的高超聲速飛行器研究，2018年展示的模型并未完全反映研究的技術(shù)，最新的模型更接近實(shí)際的研究方案。為了應(yīng)對(duì)高超聲速時(shí)遇到的高溫，波音可能采用了“熱結(jié)構(gòu)”，即結(jié)構(gòu)材料本身可以抵抗高溫，這樣也更適合維護(hù)。此外，新型“女武神”的扁平狀機(jī)頭有助于提高飛機(jī)的隱身性。

3.高超聲速導(dǎo)彈

2021年，美國(guó)同時(shí)推進(jìn)助推滑翔和吸氣式高速巡航導(dǎo)彈的研究，快速系統(tǒng)進(jìn)行高超聲速導(dǎo)彈演示驗(yàn)證和型號(hào)研制。

表1 高超聲速導(dǎo)彈研究進(jìn)展

二、俄羅斯

1.“鋯石”高超聲速導(dǎo)彈成功完成試射

2021年7月，俄羅斯在白海海域的22350“戈?duì)柺部品蚝＼娚蠈ⅰ碧?hào)護(hù)衛(wèi)艦向位于巴倫支海沿岸的地面目標(biāo)發(fā)射了一枚“鋯石”高超聲速導(dǎo)彈，導(dǎo)彈成功擊中350km外的目標(biāo)。試驗(yàn)過程中，導(dǎo)彈最大飛行速度達(dá)到了Ma7，且戰(zhàn)術(shù)技術(shù)性能得到了確認(rèn)。

10月，俄羅斯海軍首次從“北德文斯克”號(hào)核潛艇上試射了“鋯石”高超聲速導(dǎo)彈，導(dǎo)彈成功擊中位于巴倫支海水域的假定海上目標(biāo)。俄海軍預(yù)計(jì)將于2022年開始接收“鋯石”高超聲速導(dǎo)彈，并表示研究以高超聲速武器系統(tǒng)為代表的國(guó)防技術(shù)能夠有效應(yīng)對(duì)潛在軍事威脅。

圖4 “鋯石”高超聲速導(dǎo)彈概念圖。

2.匕首高超聲速導(dǎo)彈將配裝米格31戰(zhàn)斗機(jī)

2021年，“匕首”空射高超聲速導(dǎo)彈繼在南部軍區(qū)裝備后，正在實(shí)施在西伯利亞的克拉斯諾亞爾斯克邊疆區(qū)的部署安排，同時(shí)兩架裝備有“匕首”高超聲速導(dǎo)彈的米格-31K戰(zhàn)斗機(jī)首次被派往敘利亞赫梅米姆空軍基地。

圖5 空射型“匕首”高超聲速導(dǎo)彈。

三、其他國(guó)家

1.澳大利亞和美國(guó)持續(xù)在高超聲速技術(shù)領(lǐng)域進(jìn)行合作

美國(guó)和澳大利亞正在合作進(jìn)行“南十字綜合飛行研究實(shí)驗(yàn)”（SCIFiRE）項(xiàng)目，其目標(biāo)是在全尺寸原型機(jī)上使用吸氣式高超聲速技術(shù)，開發(fā)空射高超聲速巡航導(dǎo)彈。

此外，波音與澳大利亞Hypersonix公司合作研究Spartan 3D打印超燃沖壓發(fā)動(dòng)機(jī)，其推力可使飛行器能夠達(dá)到Ma5～12的速度，未來或?qū)⒆鳛槿?jí)入軌空天飛行器第二級(jí)，預(yù)計(jì)2022年交付樣機(jī)。

2.英國(guó)繼續(xù)開發(fā)高超聲速戰(zhàn)斗機(jī)用推進(jìn)系統(tǒng)

2021年3月，英國(guó)反應(yīng)發(fā)動(dòng)機(jī)公司對(duì)全尺寸熱交換器和氫預(yù)燃燒器子系統(tǒng)成功開展了試驗(yàn)，驗(yàn)證了向吸氣式發(fā)動(dòng)機(jī)核心機(jī)提供熱能和空氣的關(guān)鍵部件的設(shè)計(jì)，幫助其發(fā)動(dòng)機(jī)研究進(jìn)入下一階段。反應(yīng)發(fā)動(dòng)機(jī)公司從事佩刀發(fā)動(dòng)機(jī)的研究已有多年，致力開發(fā)Ma5一級(jí)戰(zhàn)斗機(jī)和其他飛機(jī)用推進(jìn)系統(tǒng)。

3.印度和俄羅斯聯(lián)合開發(fā)高超聲速武器

印度正在與俄羅斯合作開發(fā)“布拉莫斯”II巡航導(dǎo)彈，這是一種飛行速度可達(dá)Ma7的高超聲速武器，從而使印度成為具備高超聲速武器研發(fā)能力的國(guó)家之一。目前，該項(xiàng)目出現(xiàn)較大延誤，按計(jì)劃，“布拉莫斯 II ”將于2025年至2028年具備初始作戰(zhàn)能力。

4.韓國(guó)公布高超聲速巡航導(dǎo)彈原型概念

2021年12月3日，韓國(guó)首次推出了Hycore陸基高超聲速巡航導(dǎo)彈原型概念。該導(dǎo)彈長(zhǎng)8.7m、重2.4t，由韓國(guó)“北方天空守護(hù)者”-2C（Hyunmoo-2C）公路機(jī)動(dòng)式垂直發(fā)射系統(tǒng)改進(jìn)型發(fā)射，是韓國(guó)首個(gè)高超聲速巡航導(dǎo)彈項(xiàng)目。

Hycore高超聲速巡航導(dǎo)彈配備了兩級(jí)火箭助推器、雙模態(tài)超燃沖壓發(fā)動(dòng)機(jī)、任務(wù)計(jì)算機(jī)、慣性導(dǎo)航系統(tǒng)以及遙測(cè)設(shè)備。首枚Hycore目前正在組裝中，韓國(guó)國(guó)防發(fā)展局的目標(biāo)是在2022和2023年建造并試驗(yàn)兩枚Hycore。

圖6 Hycore高超聲速巡航導(dǎo)彈模型。

5.日本穩(wěn)步推進(jìn)高超聲速導(dǎo)彈研制工作

日本在2021年重點(diǎn)加速高超聲速導(dǎo)彈總體設(shè)計(jì)技術(shù)、彈頭技術(shù)、火控技術(shù)、制導(dǎo)技術(shù)、推進(jìn)技術(shù)等關(guān)鍵技術(shù)成熟。根據(jù)日本2022財(cái)年國(guó)防預(yù)算，將在2022財(cái)年繼續(xù)投入3432萬美元用于高超聲速巡航導(dǎo)彈導(dǎo)引頭技術(shù)開發(fā)；另投入1.27億美元，用于高超聲速助推滑翔導(dǎo)彈早期原型樣機(jī)研制。按照計(jì)劃，日本將在2030年左右部署雙模態(tài)超燃沖壓動(dòng)力高超聲速巡航導(dǎo)彈，隨后再部署一種改進(jìn)型高超聲速巡航導(dǎo)彈，2030年中期再部署一種高超聲速助推滑翔導(dǎo)彈。

結(jié)束語

高超聲速技術(shù)發(fā)展至今已經(jīng)超過半個(gè)世紀(jì)，隨著相關(guān)技術(shù)日趨成熟，高超聲速武器的國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)也愈發(fā)激烈，多個(gè)國(guó)家積極開展高超聲速武器裝備研究。美國(guó)和俄羅斯等大國(guó)極力推動(dòng)高超聲速導(dǎo)彈實(shí)戰(zhàn)化發(fā)展，目前已形成早期作戰(zhàn)能力；高超聲速飛機(jī)研發(fā)呈現(xiàn)加速態(tài)勢(shì)，但距離工程研制尚有差距。預(yù)期未來會(huì)呈現(xiàn)出新項(xiàng)目、新型號(hào)的推出或裝備態(tài)勢(shì)，并隨著作戰(zhàn)能力的形成激發(fā)全新的作戰(zhàn)樣式，從而改變世界軍事力量格局。

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