2023年高超聲速技術(shù)的國際發(fā)展態(tài)勢與前景展望

王俊偉韓叢英黃玉薇劉津瑋何譯寧

（北京海鷹科技情報研究所，北京 100074）

DOI：10.16358/j.issn.1009-1300.20240503

本文將刊于《戰(zhàn)術(shù)導彈技術(shù)》，此為網(wǎng)絡(luò)首發(fā)版本。

?摘 要為研究國外高超聲速領(lǐng)域最新發(fā)展現(xiàn)狀和趨勢，系統(tǒng)梳理了2023年世界主要國家在高超聲速技術(shù)領(lǐng)域的重要動向。通過綜合分析國外官方機構(gòu)和權(quán)威網(wǎng)站報道，以及預算文件等信息，從發(fā)展規(guī)劃、預算投入、組織管理、裝備研發(fā)、技術(shù)創(chuàng)新、試驗能力、工業(yè)能力、基礎(chǔ)/應用研究等多維度，梳理了美國、俄羅斯、英國、法國、日本、加拿大、瑞士和伊朗等國家2023年在高超聲速技術(shù)領(lǐng)域的重大進展。研究結(jié)果表明，2023年，國外高超聲速技術(shù)發(fā)展勢頭依然強勁，高超聲速導彈仍是多國當前發(fā)展重點，重復使用高超聲速飛行器研制獲重視，并提速發(fā)展。高超聲速試驗能力增強，高超聲速工業(yè)基礎(chǔ)不斷夯實，保障高超聲速技術(shù)長遠發(fā)展。
?關(guān)鍵詞高超聲速；導彈；重復使用高超聲速飛行器；試驗能力；工業(yè)能力；基礎(chǔ)研究

引言

2023年，世界主要國家在高超聲速技術(shù)發(fā)展上持續(xù)發(fā)力，美國調(diào)整空射高超聲速導彈技術(shù)路線，陸基型號部署推遲；俄羅斯“鋯石”高超聲速導彈部署，在烏克蘭危機中多次使用“匕首”高超聲速導彈；英國建立高超聲技術(shù)能力開發(fā)框架，加速高超聲速武器技術(shù)成熟；法國高超聲速滑翔飛行器成功首飛，日本正式啟動兩型高超聲速導彈型號研制，印度高超聲速巡航導彈技術(shù)研發(fā)展露新動向，伊朗亮相兩型高超聲速彈道導彈；同時美、加拿大、瑞士等國持續(xù)推進高超聲速飛機研制。整體上，國外大部分國家高超聲速導彈技術(shù)處于武器化關(guān)鍵時期；提升了對重復使用高超聲速飛行器技術(shù)重視程度，加速技術(shù)驗證與型號研制。

1 美國加快構(gòu)建高超聲速技術(shù)發(fā)展生態(tài)，加速高超聲速技術(shù)武器化進程與技術(shù)創(chuàng)新
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2023年，美國高超聲速助推滑翔導彈研制受挫，空軍乘波體滑翔彈頭“空射快速響應武器”3次全備彈試驗失敗后被擱置，發(fā)展重心轉(zhuǎn)向高超聲速巡航導彈；陸軍雙錐體滑翔彈頭“遠程高超聲速武器”兩次部署前關(guān)鍵試驗取消，2023年底部署目標未實現(xiàn)。海軍持續(xù)推進平臺改裝工作，為高超聲速導彈入役作準備。相比之下，美國高超聲速巡航導彈進展順利，空軍、海軍高超聲速巡航導彈均完成初步設(shè)計審查，馬上進入工程研制。美國高超聲速飛機研制加速，已開展樣機地面試驗，計劃2024年試飛。另推動高超聲速先進技術(shù)發(fā)展，廣泛布局結(jié)構(gòu)、材料、動力、導航制導與控制、冷卻技術(shù)等方面的基礎(chǔ)/應用研究；提升地面/飛行試驗能力，彌補試驗需求與能力間的差距；夯實工業(yè)基礎(chǔ)，支撐未來高超聲速飛行器低成本量產(chǎn)。

1.1　持續(xù)將發(fā)展高超聲速技術(shù)列為優(yōu)先事項，加快武器化與實戰(zhàn)化進程

2023年10月，美國防部研究與工程副部長徐若冰在“美國國防中的高超聲速技術(shù)”線上活動上稱，“高超聲速武器速度快、機動性好，可投送高毀傷有效載荷，是改變游戲規(guī)則的下一代武器。中俄已在高超聲速武器上投入巨資，美國也需這么做，以保持技術(shù)優(yōu)勢”。徐若冰提出，為在高超聲速武器競爭中獲勝，美國一是要投資培養(yǎng)訓練有素的杰出人才來管理高超聲速項目；二是要與企業(yè)、高校建立密切的合作關(guān)系，確保武器從研發(fā)階段順利過渡到在戰(zhàn)場上投入使用；三是要更加靈活、敏捷地與工業(yè)界合作；四是要更好地了解作戰(zhàn)人員需求，向其提供所需能力［1］。

1.2　保持高額經(jīng)費投入，保障高超聲速技術(shù)研發(fā)[2]

據(jù)2024財年國防預算申請文件，美國防部在2024財年為高超聲速領(lǐng)域共申請45.72億美元，加上美國會眾議院2023年7月為2024財年高超聲速技術(shù)領(lǐng)域增加4.76億美元，使美國2024財年高超聲速技術(shù)領(lǐng)域預算總額達50.49億美元，較2023財年批復額51.26億略有下降，但仍保持高位經(jīng)費投入（見圖1）。其中，根據(jù)預算文件統(tǒng)計出的美軍高超聲速打擊武器技術(shù)經(jīng)費共20.75億美元，占比45.4%，高超聲速打擊武器仍是美現(xiàn)階段發(fā)展重點。

▲?圖1???2018-2024財年美軍高超聲速技術(shù)領(lǐng)域科研預算經(jīng)費投入總體情況

1.3　成立新機構(gòu)，加強高超聲速技術(shù)發(fā)展頂層統(tǒng)籌

3月，美國會眾議院宣布重啟“高超聲速核心小組”，為國會議員及其工作人員提供平臺，深入了解國防部現(xiàn)有高超聲速技術(shù)工作，支持與高超聲速研究和試驗相關(guān)設(shè)施的現(xiàn)代化［3］。8月，美國防部工業(yè)基礎(chǔ)政策辦公室成立“創(chuàng)新能力和現(xiàn)代化團隊”（ICAM），引導政府投資支持“羽翼未豐”的高超聲速技術(shù)開發(fā)商，改進高超聲速供應鏈，以及加強與國家實驗室、大學間的聯(lián)系，引進顛覆性技術(shù)，將高超聲速飛行器生產(chǎn)成本削減30%~80%。ICAM特別關(guān)注5個高超聲速技術(shù)子領(lǐng)域：熱防護系統(tǒng)、超燃沖壓發(fā)動機增材制造、電纜和電線、滑翔體子系統(tǒng)以及集成鍛件和鑄件。ICAM將通過購買新設(shè)備、優(yōu)化和更新流程、培訓降成本所需的人員等舉措，實現(xiàn)上述目標［4］。

1.4　推進高超聲速導彈研制部署，同步改裝適配平臺

（1）高超聲速助推滑翔導彈試驗失利，導致部署推遲、項目擱置 2023年3月、9月和11月，美陸軍“遠程高超聲速武器”項目嘗試開展3次“聯(lián)合飛行試驗”-2（JFC-2），驗證實彈及地面操作系統(tǒng)全盤性能，但均因飛行前檢查出部件問題取消，2023年底部署未實現(xiàn)［5］。2023年，美空軍“空射快速響應武器”3次全備彈試驗失敗，美空軍決定不采購該型導彈［6-7］，具體情況如下：3月，美空軍開展“空射快速響應武器”第2次全備彈飛行試驗，空軍透露未達到所有試驗目標，空軍采購主管亨特稱，“空射快速響應武器”完成飛行試驗后，空軍不會采購該導彈；8月和10月，美空軍又相繼開展了第3次和第4次全備彈飛行試驗，但都未對外透露是否達到預期目標。

（2）高超聲速巡航導彈技術(shù)驗證持續(xù)深化，型號研制進展順利 技術(shù)驗證方面，一是深化高超聲速巡航導彈關(guān)鍵技術(shù)研究。1月，DARPA完成洛馬公司“高超聲速吸氣式武器概念”（HAWC）樣彈第2次自由飛試驗，樣彈由B-52H載機發(fā)射，實現(xiàn)飛行高度約18 km，射程約556 km，飛行速度達馬赫數(shù)5以上。7月，DARPA向雷錫恩公司追加價值8100萬美元的“高超聲速吸氣式武器概念”合同，繼續(xù)支持技術(shù)開發(fā)，推動高超聲速巡航導彈關(guān)鍵技術(shù)進一步成熟［8］。二是攻研旋轉(zhuǎn)爆震動力等先進技術(shù)。9月，DARPA授予雷錫恩公司價值2900萬美元的“牌王”（Gambit）高超聲速導彈第2階段研制合同［9］，“牌王”以“旋轉(zhuǎn)爆震發(fā)動機”（RDE）為動力，有望在燃油效率、射程、速度等方面大幅提升，未來將由第四代戰(zhàn)斗機發(fā)射，所有工作計劃兩年內(nèi)完成［10］。三是開發(fā)更優(yōu)性能的高超聲速巡航導彈?！耙淮涡愿叱曀傥鼩馐窖菔酒鳌保∕ayhem）由萊多斯公司牽頭開發(fā)，卡爾斯潘、德雷珀實驗室、克拉托斯公司、密歇根大學均有參與。

1月，德雷珀實驗室表示，正運用“基于模型的工程”（MBE）方法，模擬高超聲速飛行中高熱、高速極端條件，探索高超聲速系統(tǒng)性能包絡(luò)［11］；同月，卡爾斯潘公司加入Mayhem研究團隊，負責監(jiān)督、整合推進系統(tǒng)開發(fā)工作，包括監(jiān)督吸氣式推進系統(tǒng)試驗活動，提升推進技術(shù)成熟度［12］。

3月，密歇根大學加入Mayhem研究團隊，負責運用“基于模型的系統(tǒng)工程”（MBSE），開發(fā)虛擬生態(tài)系統(tǒng)。 型號研制方面，美推進空軍“高超聲速攻擊巡航導彈”（HACM）和海軍“高超聲速空射進攻性反艦導彈”（HALO）研制，謀求分別在2027年、2029年部署，增強應對“反介入/區(qū)域拒止”威脅能力［13］。一是美空軍“高超聲速攻擊巡航導彈”開始樣機制造，并展示部分導彈細節(jié)。3月，美空軍部長肯德爾稱，空軍高超聲速導彈技術(shù)關(guān)注重點將聚焦至高超聲速巡航導彈技術(shù)，更致力于“高超聲速攻擊巡航導彈”開發(fā)，盡快為空軍提供高超聲速打擊能力［14］。5月，空軍發(fā)布招標文件，將通過價值2550萬美元的中間層采辦合同，為“高超聲速攻擊巡航導彈”尋求技術(shù)支持，包括武器分析、與平臺集成、軟件更新、建模模擬和分析等；同月，美空軍稱，正在進行HACM子系統(tǒng)地面試驗，并開始硬件制造。

9月，美空軍首次展示雷錫恩公司HACM樣機（見圖2），圖2顯示助推級與巡航級連接部分分布有控制舵［15］。12月，美空軍授予雷錫恩公司一份價值4.08億美元的修改合同，支持HACM開發(fā)，并透露2023財年研究資金已達2710萬美元，全部工作2028年12 月完成。二是美海軍“高超聲速空射進攻性反艦導彈”完成初步設(shè)計審查，即將進入工程研制階段。3月，美海軍向洛馬和雷錫恩公司授出總價值1.16億美元的研制合同，支持完成初步設(shè)計審查。5月，美海軍透露希望通過中間層快速原型樣機采辦方法，謀求在5年內(nèi)快速部署。7月，美海軍發(fā)布HALO導彈工程研制征詢書，支撐后續(xù)工程研制。12月，美海軍“高超聲速空射攻擊反艦導彈”完成初步設(shè)計審查［16］。

（3）持續(xù)推進高超聲速導彈適配平臺改裝，為入役做準備 2月，美海軍授予洛馬公司價值11億美元初始合同，將“中程常規(guī)快速打擊武器”整合到“朱姆沃爾特”級驅(qū)逐艦上，該合同最高可達20 億美元［17］。根據(jù)合同要求，洛馬公司將提供發(fā)射系統(tǒng)、武器控制系統(tǒng)、全備彈以及與平臺集成支持等服務(wù)。8月，美海軍向亨廷頓英格爾斯造船廠（HII）授出價值1.55億美元的合同，用于支持“朱姆沃爾特”級驅(qū)逐艦現(xiàn)代化改造，該合同計劃于2025年9月完成，改造工作包括用4個直徑約2.21 m的高超聲速導彈發(fā)射筒，取代驅(qū)逐艦上原有的2個155 mm艦炮，每個發(fā)射筒可裝載3枚高超聲速導彈，即每艘“朱姆沃爾特”級驅(qū)逐艦可搭載12枚高超聲速導彈［18］。12月，美空軍尋求新掛架以掛載高超聲速巡航導彈，其解決方案之一是對SUU-67/A掛架進行改裝。

1.5　重復使用高超聲速飛行器技術(shù)研發(fā)取得新進展，X-37B太空軌道機動飛行器開始第七次飛行

（1）高超聲速飛機原型機開展地面試驗，為試飛作準備 2023年，美赫爾米斯公司披露“夸特馬”“黑馬”等高超聲速飛機發(fā)展新動向。1月，美赫爾米斯公司選擇普惠公司F100發(fā)動機，作為“黑馬”高超聲速飛機“奇美拉”II“渦輪基組合循環(huán)”（TBCC）發(fā)動機的渦輪部分。10月，美赫爾米斯公司稱，開始對“夸特馬”高超聲速飛機早期驗證機“鐵馬”（Iron Bird）進行地面試驗，試驗動力系統(tǒng)和地面控制系統(tǒng)，為2024年試飛做準備［19］。11月，美國防創(chuàng)新小組在“高超聲速和高節(jié)奏機載試驗能力計劃”（HyCAT）下，向赫爾米斯公司授出價值2300萬美元的合同，支持“夸特馬”高超聲速飛機推進系統(tǒng)、熱管理、發(fā)電和任務(wù)系統(tǒng)等關(guān)鍵技術(shù)成熟［20］。

根據(jù)赫爾米斯公司發(fā)展計劃，將有序發(fā)展3型高超聲速飛機，一是“夸特馬”高超聲速飛機，是一型小型驗證機，長12.2 m，采用“奇美拉I”TBCC發(fā)動機，其中渦輪部分為GE公司的J85發(fā)動機，計劃2024年試飛；二是發(fā)展一型名為“黑馬”的中型機，長13.7 m，采用“奇拉美II”TBCC發(fā)動機，渦輪部分采用基于普惠F100發(fā)動機，具有多任務(wù)的靈活性，并可完全重復使用，計劃2025年試飛；三是發(fā)展一型名為“翠鳥”的更大尺寸、20人座的高超聲速客機，2029年試飛。

此外，5月，克拉托斯公司公布了一型名為“黑暗之怒”（Dark Fury）的高超聲速飛機，計劃2024年完成首飛，具體用途未透露。 （2）“追夢者”空天飛機即將首飛 2023年11月，NASA透露，由Sierra太空公司研發(fā)的第一架“追夢者”可重復使用空天飛機，計劃最早于2024年3月在肯尼迪航天中心首次發(fā)射［21］?！白穳粽摺保ㄒ妶D3）是一架可重復使用的空天飛機，被設(shè)計在跑道上降落，包含一個消耗性貨運艙，用于與SpaceX和諾格公司一起向國際空間站運送補給品，作為NASA商業(yè)補給服務(wù)2（CRS-2）合同的一部分。

（3）X-37B太空軌道機動飛行器開展第七次任務(wù) 12月，美太空軍X-37B太空軌道機動飛行器（見圖4）由SpaceX“獵鷹”9重型火箭發(fā)射升空，執(zhí)行第七次任務(wù)。據(jù)披露信息，此次飛行任務(wù)包括但不限于“在新的軌道狀態(tài)下操作飛行器、試驗未來的太空領(lǐng)域感知技術(shù)、研究輻射對材料、植物種子的影響”等。

1.6　增強高超聲速試驗能力，支撐高超聲速技術(shù)發(fā)展

2023年，美持續(xù)升級、新建地面試驗設(shè)施，開發(fā)多型高超聲速飛行試驗平臺，提升美高超聲速地面試驗與飛行試驗能力。

（1）地面試驗能力建設(shè) 6月，普渡大學“高超聲速和應用研究設(shè)施”（HARF）投入使用，該設(shè)施擁有世界上首座馬赫數(shù)8靜音風洞，以及一座高超聲速脈沖激波風洞。普渡大學稱，新風洞可以更貼近真實環(huán)境條件，模擬高超聲速飛行場景，模擬數(shù)據(jù)更加精確，有助于研究人員模擬高速推進發(fā)動機工作條件，開展高超聲速導彈飛行姿態(tài)、航天器再入等相關(guān)研究［22］。8月，科羅拉多大學博爾德分校在等離子風洞上建造新實驗室，該等離子風洞能夠模擬航天器重返大氣層時速度高達馬赫數(shù)30、溫度達9726 ℃條件下的等離子環(huán)境，幫助研究等離子體間如何進行電磁作用。

（2）飛行試驗能力建設(shè) 建立高超聲速飛行試驗走廊。1月，美莫哈韋航空航天港計劃開發(fā)一個通往太平洋靶場的高超聲速飛行試驗走廊，為高超聲速飛行試驗提供試驗空間。莫哈韋航空航天港稱，目標是通過一個高速走廊將所有的太空港連接起來。6月，美國會眾議院軍事委員會在《2024財年國防授權(quán)法案》中要求國防部研究“至少兩條額外的高超聲速試驗走廊”，支持遠程高超聲速試驗［23］。 研制高超聲速飛行試驗平臺。一是“利爪”-A完成帶動力版本帶飛試驗。

2023年1月，美平流層發(fā)射系統(tǒng)公司利用“大鵬”載機，開展了無動力“利爪”-A0（Talon-A0）第9次帶飛試驗，飛行時間為6 h，最大飛行高度達6860 m。4月，又開展了“利爪”-A0第10次帶飛試驗，飛行時間為5 h，探索了各種分離剖面，驗證了載機及試驗平臺與基地通信資產(chǎn)間的遙測能力。5月，美平流層發(fā)射系統(tǒng)公司首次開展“利爪”-A0與載機分離試驗，完成了各種滑行動作，最終墜落海中［39］。12月，有動力版本“利爪”-A1完成帶飛試驗（見圖5），飛行時長3 h 22 min，符合預期［24］。

據(jù)美平流層發(fā)射系統(tǒng)公司計劃，“利爪”-A1后續(xù)將開展自由飛試驗，驗證安全與載機分離、發(fā)動機點火以及高超聲速飛行等流程，并支持測試“天空靶場”（SkyRange）飛行試驗數(shù)據(jù)收集系統(tǒng)性能。未來還將制造“利爪”-A2，試驗自主著陸和回收。美平流層發(fā)射系統(tǒng)公司研制的“利爪”-A高超聲速飛行試驗平臺備受美軍青睞，11月，美平流層發(fā)射系統(tǒng)公司獲美海軍合同，支持使用“利爪”-A搭載“多服務(wù)先進能力高超聲速試驗臺”（MACH-TB）開展5次高超聲速飛行試驗［25］，MACH-TB采用模塊化載荷艙設(shè)計，每個載荷艙可同時試驗至少7項高超聲速技術(shù)。

二是在“高超聲速和高節(jié)奏機載試驗能力計劃”（HyCAT）下發(fā)展高超聲速飛行試驗平臺及發(fā)射系統(tǒng)。3月，美國防創(chuàng)新小組授予Fenix Space公司合同，開發(fā)名為HyCAT的可重復使用牽引發(fā)射系統(tǒng)，F(xiàn)enix將該系統(tǒng)描述為“天空中的發(fā)射臺”，由一架支線噴氣式飛機在飛行中拖動飛行器，能夠從現(xiàn)有機場按需發(fā)射，沒有天氣延誤［26］。美國防創(chuàng)新小組表示，將高超聲速飛行器拖到高空過了發(fā)射過程中最耗費燃料的階段，降低了成本，并在操作地點和時間響應方面具有更大靈活性。同月，美國防創(chuàng)新小組向澳大利亞Hypersonix公司授出合同，資助開發(fā)DART AE（增材制造工程）飛行器，DART AE由單型氫燃料“斯巴達”（Spartan）超燃沖壓發(fā)動機驅(qū)動，能以馬赫數(shù)5~7的速度進行非彈道飛行，航程可達1000 km，飛行時間400 s。據(jù)透露，DART AE使用3D打印，長3 m，質(zhì)量為300 kg，可攜載一個質(zhì)量達9.1 kg的模塊化有效載荷艙，計劃2024年試飛，未來將支持高超聲速飛行試驗［27］。

值得注意的是，Dart AE將和HyCAT發(fā)射系統(tǒng)配對，相關(guān)試驗將在12~18 個月內(nèi)進行。 提升高超聲速飛行試驗數(shù)據(jù)處理能力。8月，美國防部試驗資源管理中心計劃在北達科他州法戈赫克托機場建立高超聲速導彈飛行試驗數(shù)據(jù)處理中心。美北達科他州參議員霍文表示，基于“天空靶場”（Sky Range）無人機系統(tǒng)收集到的高超聲速導彈飛行試驗數(shù)據(jù)量十分巨大，需要一個安全數(shù)據(jù)處理中心進行數(shù)據(jù)傳輸，以及幫助研究人員更好理解和訪問這些數(shù)據(jù)［28］。 提升火箭發(fā)射能力。4月，美火箭實驗室推出“高超聲速加速器亞軌道試驗電子號”（HASTE）火箭，HASTE由“電子號”火箭演變而來，可針對特定任務(wù)定制整流罩，最大發(fā)射有效載荷達700 kg，將為美軍提供功能更強大、頻次更高且成本低的高超聲速和亞軌道試驗機會［29］。6月，火箭實驗室運用HASTE火箭發(fā)射“多服務(wù)先進能力高超聲速試驗臺”（MACH-TB），支持快速開展高超聲速技術(shù)試驗。11月，美國防創(chuàng)新小組與火箭實驗室簽署合同，利用HASTE運載火箭部署DART AE高超聲速無人機。

1.7　提升高超聲速工業(yè)能力，支持高超聲速飛行器低成本量產(chǎn)

2023年，美通過加強頂層統(tǒng)籌、興建生產(chǎn)設(shè)施、發(fā)展先進制造技術(shù)、增強供應鏈彈性等方式，多維提升高超聲速工業(yè)能力。 加強頂層統(tǒng)籌。3月，美國防部發(fā)布“總統(tǒng)決議”，支持開發(fā)用于吸氣式發(fā)動機、先進航空電子設(shè)備，以及“導航、定位與授時”（PNT）系統(tǒng)的先進制造技術(shù)，夯實美國高超聲速工業(yè)基礎(chǔ)。 興建生產(chǎn)設(shè)施。3月，美國防部授予航空噴氣·洛克達因公司價值2.16億美元的固體火箭發(fā)動機設(shè)施擴建和現(xiàn)代化改造合同，用于支持制造流程現(xiàn)代化、整合生產(chǎn)線、設(shè)備購買、數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)構(gòu)建等方面工作。8月，諾格公司“高超聲速能力中心”（HCC）投入使用，運用數(shù)字工程整合發(fā)動機制造流程，支持沖壓發(fā)動機和超燃沖壓發(fā)動機推進系統(tǒng)大規(guī)模低成本研產(chǎn)，將助力美空軍高超聲速攻擊巡航導彈開發(fā)和生產(chǎn)［30］。 發(fā)展數(shù)字化制造能力。2月，美Aerobotix公司和澳大利亞自動化解決方案公司合作，開展高超聲速導彈自動化開發(fā)、試驗和制造。Aerobotix公司稱已部署用于高超聲速生產(chǎn)的機器人系統(tǒng)，可大幅減少成本和風險［31］。

4月，美海軍研究辦公室授予亞利桑那大學價值120萬美元的合同，使用3D打印技術(shù)打印耐高溫材料高超聲速導彈部件。 增強高超聲速供應鏈彈性。5月，美國防部授予諾格公司、通用電氣公司和碳-碳先進技術(shù)公司（C-CAT）合同總價值為2500萬美元的合同，用于夯實高超聲速導彈工業(yè)基礎(chǔ)。其中，通用電氣獲800萬美元，用于提升高溫/超高溫復合材料生產(chǎn)能力以及設(shè)備現(xiàn)代化，合同周期39個月［32］。諾格公司獲940萬美元，用于擴大超高溫復合材料生產(chǎn)能力，包括擴大生產(chǎn)設(shè)施，增加自動化瓶坯制造設(shè)備和高溫爐。C-CAT公司獲760萬美元的，用于擴大制造空間，并購買制造大型復雜組件的設(shè)備，合同周期38個月。10月，美國防部選擇X-Bow公司作為美陸、海軍高超聲速助推滑翔導彈固體火箭發(fā)動機來源供應商之一，增強高超聲速武器固體火箭發(fā)動機制造能力、降低生產(chǎn)成本。

1.8　開展高超聲速基礎(chǔ)/應用研究，保持技術(shù)先進性

2023年，美國防部、各軍兵種、NASA、企業(yè)、大學等在高超聲速動力、材料、結(jié)構(gòu)、導航制導、冷卻技術(shù)等方面，取得多項重大進展。 動力技術(shù)方面，1月，NASA成功試驗一型推力約1814 kg“的旋轉(zhuǎn)引爆火箭發(fā)動機”，并透露后續(xù)將開發(fā)推力約4536 kg的版本，作為液體燃料火箭發(fā)動機的替代品，用于執(zhí)行火星任務(wù)。2月，美國防部授予新前沿航空航天公司150萬美元合同，繼續(xù)開展Mj?lnir火箭發(fā)動機研制工作，Mj?lnir發(fā)動機是一型3D打印發(fā)動機，具有高推力重比，計劃在2024年5月進行點火試驗［33］。6月，美Velontra初創(chuàng)公司在普渡大學風洞中成功試驗其高超聲速渦輪沖壓發(fā)動機，該發(fā)動機能以馬赫數(shù)5以上速度提供推力，并且體積小，未來將集成至高超聲速無人機上［34］。

6月，美國防部授予Spectre初創(chuàng)公司950萬美元合同，發(fā)展高超聲速等離子體輔助燃燒技術(shù)，提升發(fā)動機效率、穩(wěn)定性和功率，同時降低環(huán)境影響和成本，計劃兩年內(nèi)試飛第一臺高超聲速驗證機［35］。6月，Venus Aerospace初創(chuàng)公司獲空客投資，開發(fā)一型使用液體燃料的“旋轉(zhuǎn)爆震火箭發(fā)動機”，未來將用于為高超聲速客機提供動力，速度可達馬赫數(shù)9［36］。9月，美海軍研究實驗室撥款45萬美元，資助中佛羅里達大學國開發(fā)變形高超聲速發(fā)動機，該發(fā)動機可在飛行過程中改變其配置，以最大限度地提高性能、功率、推力和射程。12月，通用電氣公司演示驗證一種先進推進概念，該概念涉及利用旋轉(zhuǎn)爆震燃燒的雙模沖壓發(fā)動機設(shè)計，可為高超聲速飛機和導彈動力提供新技術(shù)途徑［37］。

材料技術(shù)方面，6月，美海軍啟動了“高超聲速飛行器航空結(jié)構(gòu)替代品聯(lián)合加速”（Jahvaa）計劃，旨在為高超聲速飛行器熱防護系統(tǒng)開發(fā)一種碳-碳材料替代品，同時大幅降低成本、加快交付速度［38］。7月，美輕量化材料制造創(chuàng)新研究所啟動“高超聲速熱管理、材料加速項目”第2階段工作，重點研究陶瓷基復合材料和預測金屬材料性能。8月，Spirit公司與橡樹嶺國家實驗室聯(lián)合研究碳基和陶瓷基復合材料以及相應加工技術(shù). 結(jié)構(gòu)技術(shù)方面，8月，美阿諾德工程研究綜合體（AEDC）在馮·卡門氣體動力學設(shè)施支架上安裝了一個楔形試驗件，支持開展高超聲速結(jié)構(gòu)實驗，研究高超聲速飛行中可能發(fā)生的結(jié)構(gòu)變形，以及產(chǎn)生的加熱效果［39］。 導航技術(shù)方面，3月，美海軍水面戰(zhàn)中心克倫分部要求工業(yè)界提交解決方案，增強高超聲速導彈系統(tǒng)的“定位、導航與授時”（PNT）能力，并試圖評估用光學地形匹配作為PNT替代方案，以及使用機器學習修正慣性測量單元漂移問題［40］。

8月，美海軍戰(zhàn)略系統(tǒng)計劃辦公室尋求高超聲速武器GPS替代方案，考慮使用光電/紅外方式替代當前導航系統(tǒng)。 冷卻技術(shù)方面，10月，DARPA資助雷錫恩公司，驗證使用“出汗”技術(shù)冷卻高超聲速飛行器，“出汗”技術(shù)原理是使用人造孔，將冷卻劑輸送到導彈表面，達到冷卻效果［41］。 此外，2023年，美國防部通過高超聲速應用大學聯(lián)盟，持續(xù)向多所大學授出高超聲速基礎(chǔ)/應用研究合同。如在1月，美國防部授予密蘇里科技大學價值150萬美元合同，用于量化高超聲速系統(tǒng)計算模型的不確定性，減少對高超聲速飛行器性能模擬的影響。

2 俄羅斯“鋯石”高超聲速導彈入役，繼續(xù)在實戰(zhàn)中使用“匕首”導彈并追求量產(chǎn)

2023年，俄羅斯“鋯石”高超聲速導彈正式列裝，威懾能力進一步提升；在俄烏沖突中多次使用“匕首”高超聲速導彈，同步追求“匕首”高超聲速導彈量產(chǎn)。

2.1　“鋯石”高超聲速導彈列裝并開展實戰(zhàn)演練，生成作戰(zhàn)能力

1月，俄在“戈爾什科夫海軍上將”號護衛(wèi)艦上正式部署“鋯石”高超聲速導彈，“鋯石”導彈速度可達馬赫數(shù)9，射程超1000 km，可遠程打擊對手海上和陸上目標［42］。同月，俄海軍稱，在大西洋的一次演習中，成功模擬了“鋯石”高超聲速導彈殺傷鏈閉環(huán)，操作了發(fā)射指令下達后導彈艙門打開、導彈模擬發(fā)射等內(nèi)容，演練了實際發(fā)射程序。8月，俄稱正在新型“亞森”級核動力潛艇上部署“鋯石”高超聲速導彈。9月，裝備有“鋯石”高超聲速導彈的“戈爾什科夫海軍上將”號護衛(wèi)艦前往大西洋進行軍事演習，使用“鋯石”高超聲速導彈對海上目標實施了打擊。12月，俄海軍向其北方艦隊交付裝備“鋯石”導彈的“戈洛夫科海軍上將”護衛(wèi)艦，應對北約威脅。

2.2　“匕首”高超聲速導彈多次實戰(zhàn)化使用，同步提升量產(chǎn)能力補充庫存

2023年，俄多使用“匕首”高超聲速導彈，打擊烏重要軍事目標。1月，烏稱俄向其發(fā)射了2 枚“匕首”高超聲速導彈。3月，烏稱俄向其發(fā)射6枚“匕首”高超聲速導彈，多個地區(qū)關(guān)鍵基礎(chǔ)設(shè)施遭到打擊［43］。9月，俄披露首次使用蘇-34戰(zhàn)轟機發(fā)射“匕首”高超聲速導彈打擊烏克蘭目標。此外，烏稱多次攔截俄“匕首”高超聲速導彈，5月，烏稱成功攔截一枚“匕首”高超聲速導彈，并披露殘骸照片；12月，烏空軍發(fā)言人因哈特稱，烏擊落了一枚“匕首”高超聲速導彈［44］。俄多次出動“米格”-31戰(zhàn)斗機攜載“匕首”高超聲速導彈進行演習或巡邏，提升威懾能力。1月，俄出動“米格”-31戰(zhàn)機攜載“匕首”高超聲速導彈，參與與白俄羅斯的聯(lián)合演習。10月，俄使用“米格”-31戰(zhàn)斗機攜載“匕首”高超聲速導彈在黑海巡邏，對地中海進行“目視控制”。俄高度關(guān)注“匕首”高超聲速導彈量產(chǎn)問題，提升“匕首”高超聲速導彈產(chǎn)能。2月，俄稱已增加“匕首”高超聲速導彈產(chǎn)量；7月，俄稱正批量生產(chǎn)“匕首”導彈［45］。

3 歐洲多國、加拿大穩(wěn)步推進高超聲速導彈與重復使用高超聲速飛行器研制

3.1　英國

7月，英國國防部成立一個負責高超聲速技術(shù)發(fā)展的部門，該部門職能是在“奧庫斯”協(xié)議下通過以下三方面工作，快速追求先進高超聲速打擊能力。一是與盟友聯(lián)合采辦高超聲速助推滑翔導彈，二是在現(xiàn)有高超聲武器項目上合作，三是開發(fā)具有國家主權(quán)的高超聲速武器，如高超聲速巡航導彈。為推進上述工作，英國防部計劃建立一個由多方供應商構(gòu)成的“高超聲速技術(shù)和能力開發(fā)框架”，通過企業(yè)間協(xié)作的方法，為英國高超聲速打擊技術(shù)發(fā)展提供途徑，加速高超聲速打擊能力生成。據(jù)英國國防部透露，該框架價值高達10億英鎊，為期7年［46］。

3.2　法國

6月，法國國防采購局成功開展V-max高超聲速滑翔飛行器首次飛行試驗，收集到了大量數(shù)據(jù)，將為后續(xù)飛行試驗提供經(jīng)驗。據(jù)悉，V-max高超聲速助推滑翔導彈未來將部署于法國海軍水面艦艇，用于打擊海上時敏目標［47］。

3.3　瑞士

2023年，瑞士繼續(xù)推進清潔氫燃料超/高超聲速飛機研發(fā)工作。2月，瑞士Destinus公司獲西班牙國防部撥款2670萬歐元，用于建造一座吸氣式氫燃料發(fā)動機試驗設(shè)施，以及支持液態(tài)氫燃料推進技術(shù)研究。5月，Destinus公司完成“少女峰”Destinus-1亞聲速原型機首次飛行試驗，展示了氫燃料加力燃燒室在真實條件下的性能和效率，加力燃燒器由Destinus公司設(shè)計，并采用增材制造技術(shù)生產(chǎn)［48］。6月，Destinus公司稱，正在研究長10 m、翼展3.5 m的Destinus-3原型機，計劃2024 年飛行。11月，Destinus公司稱，其最終目標是開發(fā)一種可容納400名乘客的高超聲速飛機（見圖6），以液氫燃料火箭發(fā)動機和吸氣式發(fā)動機為動力，由火箭助推到一定高度和速度后，切換到“沖壓噴氣發(fā)動機”狀態(tài)，加速到高超聲速，具備從機場水平起飛和降落能力［49］，該飛機可半天內(nèi)到達地球任何地點，計劃2040年代實現(xiàn)。

3.4　加拿大

2023年，加拿大繼續(xù)推進“Hello”系列太空飛機研制。6月，加拿大太空引擎系統(tǒng)公司宣布，開發(fā)了一種長21.3 m的“Hello”-1X技術(shù)演示機，采用鈦/不銹鋼結(jié)構(gòu)制成，“Hello-1X”由DASS GNX預冷渦輪沖壓發(fā)動機提供動力，第一架“Hello”-1X太空飛機正與DASS GNX 發(fā)動機集成，計劃2024年2月前開展亞音速飛行試驗［50］。加拿大太空引擎系統(tǒng)公司稱，其目標是通過創(chuàng)新性的吸氣式技術(shù)，最大限度地提高太空和高速飛行發(fā)動機性能，未來“Hello”-1和“Hello”-2太空飛機將能夠“點對點運輸、亞軌道返回以及以每千克最低成本將有效載荷運送到近地軌道，“Hello”-2還將能夠向月球表面提供有效載荷運送。

4 亞太周邊國家通過合作、自主研制等手段推進高超聲速導彈研發(fā)，滿足發(fā)展需求

4.1　日本

2023年，日本全面加速高超聲速武器技術(shù)武器化進程，日本防衛(wèi)省采購、技術(shù)和后勤局向三菱重工集團各授出一型高超聲速巡航導彈和高超聲速助推滑翔導彈型號研制合同，計劃5年內(nèi)部署，提升日本“反擊能力”。4月，正式命名其高超聲速巡航導彈為“超燃沖壓發(fā)動機驅(qū)動的高超聲速武器”（SHW），SHW采用雙模態(tài)超燃沖壓發(fā)動機及液態(tài)烴燃料主動冷卻技術(shù)，以實現(xiàn)馬赫數(shù)5以上速度飛行［51］。6月，啟動“高速滑翔彈”型號研制工作，首先發(fā)展雙錐體彈頭技術(shù)的陸基高超聲速助推滑翔導彈，后續(xù)發(fā)展乘波體彈頭技術(shù)的高超聲速助推滑翔導彈。

4.2　印度

2023年1月，印度國防研究與發(fā)展組織（DRDO）開展了“高超聲速技術(shù)演示器”（HSTDV）第3次飛行試驗，試驗結(jié)果未透露［52］。DRDO曾于2019年7月開展HSTDV首次試驗，結(jié)果失??；后來又于2020年9月進行第2次飛行試驗，HSDTV在與運載火箭分離后以馬赫數(shù)6巡航飛行了23 s。印度還在推進“布拉莫斯”-2K高超聲速巡航導彈開發(fā)，該型導彈基于俄“鋯石”高超聲速導彈設(shè)計。此外，印度同步提升高超聲速試驗能力，8月，印度國防研究與發(fā)展實驗室（DRDL）宣稱耗資40億盧比建造了一個高超聲速風洞，可模擬馬赫數(shù)5~12的條件，為研究極端溫度、壓力下高超聲速飛行器性能以及飛行控制等提供了條件，將為印度飛行器發(fā)展提供重要支持。

4.3　伊朗

2023年6月，伊朗革命衛(wèi)隊展示了“法塔赫”高超聲速彈道導彈，該導彈射程為1400 km，速度馬赫數(shù)13~15，采用兩級固體燃料發(fā)動機，并配備可移動的輔助噴嘴，能進行各種機動。7月，伊朗海軍部長稱將在“達馬萬德”-2號驅(qū)逐艦上安裝高超聲速導彈。11月，伊朗最高領(lǐng)袖哈梅內(nèi)伊展示了升級版高超聲速彈道導彈“法塔赫”2，并稱該型導彈配備了高超聲速滑翔彈頭，能夠以馬赫數(shù)5~20的速度進行高超聲速機動［53］。

5 發(fā)展分析

5.1　高超聲速技術(shù)正在世界范圍內(nèi)加速擴散，未來將對世界戰(zhàn)略格局產(chǎn)生重大影響

2023年，高超聲速技術(shù)在世界范圍內(nèi)持續(xù)呈擴散態(tài)勢，掌握高超聲速技術(shù)的國家不斷增多。從發(fā)展重心看，高超聲速導彈仍是現(xiàn)階段各國發(fā)展重點，美、俄、歐、日、印、伊朗等國家持續(xù)推動高超聲速技術(shù)武器化、實戰(zhàn)化進程；同時高超聲速飛機研制勢頭也非常強勁，美歐多國均布局有高超聲速飛機項目，發(fā)展迅速。世界多國都在搶占高超聲速這一航空航天制高點，未來形成能力后將對世界軍事戰(zhàn)略格局產(chǎn)生的影響不容小覷。

5.2　世界多國將高超聲速導彈作為現(xiàn)階段發(fā)展重點，謀求盡快形成高超聲速作戰(zhàn)能力

高超聲速導彈具備遠程、高速、突防能力強、難以攔截等優(yōu)勢特點，高超聲速導彈入役后既可提升威懾能力，又可在未來戰(zhàn)場產(chǎn)生顛覆性打擊效果，成為世界多國高超聲速技術(shù)發(fā)展的現(xiàn)階段重點，目前世界多國高超聲速導彈發(fā)展采用的技術(shù)方案主要分為助推滑翔式和吸氣式兩類。俄羅斯在烏克蘭危機中多次實戰(zhàn)使用高超聲速導彈，無疑刺激了美歐等國加速高超聲速技術(shù)武器化進程，美國2023年調(diào)整了空射高超聲速導彈發(fā)展思路，將重心聚焦在更具成本優(yōu)勢和作戰(zhàn)優(yōu)勢的高超聲速巡航導彈，但陸基、?；叱曀僦苹鑼棸l(fā)展似乎“欲速則不達”，試驗屢次失利。此外，俄羅斯等高超聲速武器技術(shù)相對成熟的國家還在繼續(xù)推動高超聲速導彈新型號研制部署。按照各國高超聲速導彈發(fā)展規(guī)劃，2030年前世界范圍內(nèi)將有多型高超聲速導彈相繼入役。

5.3　高超聲速飛機等重復使用高超聲速飛行器技術(shù)獲美歐多國高度重視，發(fā)展勢頭強勁

重復使用高超聲速飛行器包括高超聲速飛機和空天飛行器兩類，目前美歐多國都在加速研發(fā)重復使用高超聲速飛行器技術(shù)，當前重心主要在于高超聲速飛機。高超聲速飛機速度可達馬赫數(shù)6以上，具備快速運輸，和遠程偵打一體能力，還可以作為多級入軌方案的一級。美國高超聲速飛機發(fā)展迅速，2023年開展了原型機地面試驗，即將試飛，同時新型號頻出，越來越出初創(chuàng)公司加入高超聲速飛機技術(shù)研發(fā)競賽，瞄準2030年代生成高超聲速飛機能力加速推進當中。英國、瑞士、加拿大等國也在加速發(fā)展高超聲速飛機，在預冷發(fā)動機技術(shù)、氫燃料先進發(fā)動機技術(shù)等方面均有布局，并取得一定進展。整體看，近年來，國外對高超聲速飛機技術(shù)重視程度大幅提升，發(fā)展勢頭強勁。

5.4　以美為典型正在構(gòu)建高超聲速技術(shù)發(fā)展生態(tài)，提升高超聲速技術(shù)創(chuàng)新能力

從國外高超聲速技術(shù)發(fā)展態(tài)勢看，以美國為典型，正在構(gòu)建一個有利于高超聲速技術(shù)創(chuàng)新的良好生態(tài)，從加強組織管理、保持高位經(jīng)費投入、創(chuàng)新研產(chǎn)能力、提升試驗能力、夯實工業(yè)基礎(chǔ)等方面多措并舉，支撐高超聲速先進技術(shù)創(chuàng)新。2022年7月美國防部《國家高超聲速倡議2.0》曾提出4大發(fā)展支柱，分別為提供可負擔的能力、顛覆性作戰(zhàn)能力、人才隊伍儲備、高超聲速試驗鑒定能力。2023年美高超聲速發(fā)展動向表明其正瞄準上述戰(zhàn)略目標，謀求創(chuàng)造更為強大的高超聲速能力生成通道和采辦環(huán)境，以負擔得起、穩(wěn)健的方式加快高超聲速技術(shù)發(fā)展。美國的目標是“重奪世界高超聲速技術(shù)主導權(quán)”，美2023年高超聲速技術(shù)基礎(chǔ)研究廣泛布局，充分體現(xiàn)出其對先進技術(shù)創(chuàng)新的高度重視，謀求搶奪高超聲速技術(shù)高地。

6 結(jié)束語

2023年，世界多國加速高超聲速技術(shù)研發(fā)，高超聲速導彈是多國現(xiàn)階段發(fā)展重點，重復使用高超聲速飛行器技術(shù)發(fā)展迅速。此外，國外高超聲速技術(shù)創(chuàng)新趨勢明顯，廣泛布局各項先進技術(shù)研究，條件保障能力也同步提升，支撐起長遠發(fā)展，相關(guān)動向需保持密切關(guān)注。

審核編輯：黃飛

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