2021年国外高超声速领域发展综述

2021年，国外高超声速飞行器技术呈加速发展态势。从国别看，美国高超声速技术进入武器化关键时期，导弹研制部署进程加速；同时布局多个高超声速飞机型号项目，推动可重复使用高超声速飞行器发展。俄罗斯持续推进高超声速导弹试验部署进程，启动多个新型号，强化在高超声速领域的技术优势和领先地位。日本、法国稳步开展高超声速导弹研制工作。朝鲜和韩国陆续公布高超声速导弹新项目，加入高超声速导弹武器竞赛。

0 1

美国

2021年，美国密集开展高超声速导弹试验，加速高超声速技术武器化进程；同步开展适配平台改装与作战研究，推动作战能力生成。官方启动多个高超声速飞机项目，可重复使用高超声速飞行器发展势头渐强。在试验能力、基础/应用研究上不断发力，发展高超声速先进技术；工业能力建设同步推进，满足未来大规模部署军事需求。

1.1　制定高超声速现代化战略，规划高超声速导弹升级路线图，有力牵引高超声速装备技术发展

美国防部于2月制定了一项高超声速现代化战略，加速发展和交付高超声速作战能力。一是2020年代初期发展出高生存性陆海空基常规高超声速打击武器，实现在关键时间对海上、沿海及纵深重要战术目标实施远程打击；二是2020年代中后期建成全面、分层的高超声速防御能力；三是2030年代初期到中期发展出可重复使用高超声速系统，实现情报、监视、侦察和打击一体化能力，以及用于太空快速两级入轨的第一级。

为支持高超声速导弹技术迭代发展，美国防部规划了高超声速武器技术路线图，计划未来每两年升级一次高超声速武器。重点支持末端导引头、数据链及新弹头研制，在新技术经实验验证生产成熟度和可靠性后不断创造插入“窗口”。按照计划，陆军第2个“远程高超声速武器”（LRHW）导弹连和海军第1批潜/舰射“中程常规精确打击”（IRCPS）武器将具备坚固、移动目标打击能力，实现对竞争对手的技术超越。

1.2　继续保持经费高位投入，科研预算创历史新高

根据2022财年国防预算申请文件，美国防部在2022财年为高超声速领域共申请38亿美元，相比上一财年申请额增长18.8%。其中，高超声速导弹原型样机与技术验证项目在2022财年申请经费高达23亿美元，占比61%，相比2021财年批复额增长5.3%，相比2020财年执行额增长35%。另根据美国政府问责局3月发布数据，估算美2015-2024财年美国在高超声速领域的经费总额将近150亿美元。

1.3　调整高超声速导弹项目布局，重视高超声速巡航导弹发展

2021年，美国启动多个高超声速巡航导弹新项目，推动高超声速巡航导弹技术开发与型号建设。3月，美海军研究办公室发布“啸箭”（Screaming arrow）空射高超声速巡航导弹项目招标公告，旨在开发验证一型可由F/A-18E/F“超级大黄蜂”舰载机挂载的高超声速巡航导弹，为航母舰载机提供高超声速打击能力。该招标公告于3月公布后迅速撤回，后又于7月重新招标，项目研制工作周期42个月。5月，美国防部发布的2022财年国防预算披露，将在2022财年正式启动空军“高超声速攻击巡航导弹”（HACM）和海军“进攻性反水面战武器增量Ⅱ”（OASuW Ⅱ）项目，并分别正式编列2亿和5696万美元经费，推进海空军高超声速巡航导弹发展。8月，波音公司正式公布HyFly 2新型舰载机高超声速巡航导弹概念，作为HyFly计划的后续项目，重启双燃烧室设计方案。9月，美空军向波音公司、洛马公司和雷声公司授出“南十字星综合飞行研究试验”（SCIFiRE）研究合同，开发吸气式高超声速巡航导弹原型样机，将各自概念推进至初步设计审查阶段。12月，美空军发布“Mayhem”消耗性高超声速吸气式演示器最新征询公告，计划研发一型“更大有效载荷以及更远飞行距离”的吸气式高超声速飞行器，将采用模块化有效载荷舱，可搭载“区域效应载荷”、“大型单载荷”、“情监侦载荷”三类有效载荷任意一种，执行不同关键任务。

1.4　密集开展高超声速导弹试验，同步进行适配平台改装，加快高超声速导弹研制部署进程

（1）多个项目完成关键试验，武器化进程加速

2021年，美陆海空军完成多项高超声速地面/飞行试验，推动关键技术成熟。5月，美国防高级研究计划局（DARPA）“作战火力”（OpFires）项目成功完成高超声速导弹助推器第二级固体火箭发动机全尺寸静态点火试验，验证可变推力“节流式”固体火箭发动机技术。3月~12月，美空军“空射快速响应武器”（ARRW）进行3次飞行试验，但3月和12月样弹都未与载机分离、7月样弹分离后未成功点火，均失败。5月~10月，美海军“中程常规快速打击”高超声速导弹开展了3次发动机地面点火试验，其中5月、10月分别进行第一级固体火箭发动机静态点火试验，成功验证推力矢量控制系统，8月完成第二级固体火箭发动机静态点火试验，达到预定性能指标。9月，美空军“高超声速吸气式武器概念”（HAWC）成功进行自由飞试验，促进美国高超声速巡航导弹型号发展。10月，美陆海军首次开展助推滑翔高超声速武器“首次联合飞行试验”，验证“通用高超速滑翔体”弹头与助推器集成，但因助推器故障未能成功。美海军还于10月进行了探空火箭试验，成功验证高超声速导弹材料、传感器和通信设备在发射及再入过程性能，所获数据将用于海军“中程常规快速打击武器”和陆军“远程高超声速武器”。

（2）开展适配平台改装，为部署高超声速导弹做准备

美军高超声速导弹适配平台改装工作与导弹研发同步进行。美海军正对3艘“朱姆沃尔特”级驱逐舰进行改装，拆除舰艇前部两个155 mm先进舰炮系统，将其替换为在研的“先进有效载荷模块”（APM）垂直冷发射系统，预计2025年部署。2028年还将实现在“弗吉尼亚”级核潜艇上的部署，形成舰/潜射综合高超声速打击能力。美空军则依托波音公司为B-52轰炸机研制“大力神”挂架，使“空射快速响应武器”携载能力将由4枚提升至6枚。

（3）开展杀伤链闭环模拟试验与先期操作训练，加速高超声速导弹作战能力的生成

2021年，美军多举措加速高超声速武器作战能力的生成。美国会《2021财年国防授权法案》要求，美国防部应就高超声速武器作战运用决策程序及授权流程、打击潜在目标群及支持目标指示所需的任务规划、支撑高超声速武器部署的兵力结构需求开展研究。5月，美空军B-52战略轰炸机跨域模拟AGM-183A高超声速导弹进行远程防区外超视距火力打击，构建完整高超声速打击杀伤链。10月，美陆军“远程高超声速武器”导弹连接收除实弹外的全套地面装备，开展先期操作训练，后续将参与飞行试验，试训一体，加快作战能力的生成。据美战略司令部称，美军正研究适用高超声速武器的指挥控制架构，美军各型助推滑翔高超声速武器成熟后，将交由美战略司令部进行统一指挥控制。

1.5　持续深化盟友合作，共同推进高超声速技术开发

2021年，美国与澳大利亚、挪威等盟友持续深化在高超声速领域合作，推动高超声速原型样机及关键技术开发。其中，美国与澳大利亚在2021年持续推进“南十字星综合飞行试验”项目，合作推进高超声速巡航导弹技术发展。波音公司与澳大利亚Hypersonix公司合作研究Spartan 3D打印固定几何超燃冲压发动机，未来将作为三级入轨空天飞行器第二级，预计2022年交付样机。美国在联盟原型倡议（API）下与挪威合作开展的“增程型战术高速进攻性冲压发动机”（THOR-ER）项目也取得阶段性进展，将利用挪威Nammo公司的新型固体燃料冲压发动机（SFRJ）发动机与THOR-ER技术验证器集成，2022年开展试射验证。

1.6　官方启动多个高超声速飞机新项目，可重复使用高超声速飞行器发展势头渐强

2021年，美国高超声速飞机由多年技术储备正式转向型号研制，主要推进基于现货涡轮的涡轮基组合循环（TBCC）组合动力高超声速飞机研究，官方启动多个新项目。2月，NASA在高超声速技术计划框架下，分别授予通用电气公司（GE）和Aerion超声速公司高速飞机设计和推进系统研究合同。通用电气公司飞机名为“Aether”，研究重点是TBCC动力和耐高温陶瓷基复合材料。Aerion公司则将聚焦于马赫数3~5的亚高超声速飞机的推进和热管理技术。8月，美空军授予Hermeus初创公司“夸特马”（Quarterhorse）高超声速飞机研究合同，用于未来三年内开发、建造和试验三架其首款“夸特马”可重复使用概念机，11月公布概念原型，计划于2024年进行验证试飞。

▲ 图1 “夸特马”高超声速飞机样机

1.7　推动高超声速试验能力建设，发展新型试验支持能力

在高超声速技术武器化进程加速背景下，美国当前高超声速试验能力不足，难以满足试验需求。2021年，美国持续推动高超声速地面试验升级与建设，发展飞行试验支持新能力，推动高超声速试验能力建设。

（1）在地面试验能力建设方面。阿诺德工程发展综合体（AEDC）持续进行风洞设施升级与大型火箭试验设施改造。4月，美空军称AEDC完成9号风洞进一步完成马赫数18升级，可为深入研究整个任务轨迹中的高超声速装置性能提供支持；11月，AEDC J-5大型清洁空气、可变马赫数高超声速试验设施，完成288个压力容器安装，将与现有高压储罐场网络整合，允许具有不同压力需求的多个设施同时试验，提高试验效率。普渡大学兴建两座高超声速研究设施，包括一座马赫数8的静音风洞和一座高超声速脉冲激波风洞，可重现航天器重返大气或导弹飞行等不同场景，复制极高速推进的发动机条件，为高超声速推进系统研究提供支持。

（2）在飞行试验能力建设方面。美国平流层发射系统公司完成“利爪-A”（Talon-A）高超声速飞行试验平台完成关键设计审查，并成功第二次试飞其“大鹏”（ROC）大型发射载机。诺格公司持续推进“SkyRange”项目，2021年完成4架退役“全球鹰”无人机改装，为其配备空中目标优化雷达、激光雷达（LiDAR）和多光谱望远镜的光电传感器等新设备，可实现近实时发送试验数据，支持高超声速飞行试验。此外，美国防部进行《高超声速飞行试验工程实践指南》编写，旨在总结整个高超声速领域的经验教训，帮助未来的高超声速飞行试验取得成功。

美陆军还授予了佩拉顿（Peraton）公司高超声速试验与评估支持服务合同，旨在为美军飞行试验提供软硬件解决方案，全方位保障美军高超声速飞行试验。

1.8　重视工业能力建设，发展数字化智能制造能力

2021年，美国通过兴建生产设施、创新制造模式、完善供应链等举措，推进美国高超声速导弹工业能力建设。7月，诺格公司在美国马里兰州埃尔克顿开始建造一个占地面积约5574 m2的“高超声速卓越中心”（CoE），运用数字工程实现无损检测的自动化处理，并部署自动驾驶装置来提高安全性和可靠性，优化高超声速导弹开发效率，支持高超声速武器全周期生产。8月，洛马公司开设了一个占地20000 m2的“臭鼬工厂”先进制造厂，支持空军AGM-183A“空射快速响应武器”的初始样机建造工作，同时可能成为大规模生产高超声速巡航导弹的理想地点；后又于10月在阿拉巴马州考特兰开设了一座占地6038 m2的导弹装配大楼4（MAB4），将集成数字化能力，采用包括机器人技术、电子泡沫板、智能扭矩工具、人工智能、增强现实等在内的多项颠覆性技术，实现高效率生产，未来将重点支持“空射快速响应武器”后续制造工作，以及用于陆军“远程高超声速武器”和海军的“中程常规快速打击”等高超声速系统生产。

3D打印技术将在高超声速导弹数字化开发制造中广泛运用。美国海军水面作战中心达尔格伦分部称，将与美国防部机构、行业合作伙伴以及学术专家共同合作，使用3D打印技术领导高超声速武器的开发。

同时，随着高超声速技术武器化进程的开启，许多新力量开始在高超声速领域崭露头角。美国戴耐提克斯（Dynetics）公司将接力桑迪亚国家实验室成为美陆海军“通用-高超声速滑翔体”生产主力军，同时瞄准2024年开始每年交付24架滑翔体的目标，探索低成本生产模式。之前未涉足高超声速领域的一些国防工业力量也开始进军高超声速市场，如美国通用原子电磁系统公司（GA-EMS）就“啸箭”和Mayhem项目提交建议书，加入高超声速武器竞赛。美国高超声速导弹供应链将更具鲁棒性。

1.9　汇集多方力量，推进高超声速基础及应用研究

一是依托“应用高超声速大学联盟”，向多所大学授出高超声速关键技术基础研究合同。2021年，美国应用高超声速大学联盟共授出18个合同，总价值2550万美元。据已披露信息，多所大学分别获得了价值150万美元的研究合同，包括宾夕法尼亚州立大学的高超声速自主飞行能力研究合同；德克萨斯大学圣安东尼奥分校的高超声速分离过程建模和实验测量研究合同；德州大学圣安东尼奥分校和佛罗里达大学于的高超声速分离研究和高超声速推进系统高性能燃料研究合同；以及美国亚利桑那大学获得的空气动力学代理数据库开发合同。

二是依托军工企业、军备联盟等，开展高超声速导弹关键系统应用研究。美国防部授予科巴姆公司（Cobham）高超声速系统天线技术开发合同；DARPA选择通用电气公司、洛马公司导弹火控部门、佐治亚理工学院开发“高焓孔径技术”（HEAT），为高超声速飞行器研制能承受极端高温和动态压力得射频雷达罩和红外窗口。美海军也在为高超声速武器寻求GPS外的定位、导航与授时系统替代方案。此外，美国国家军备联盟正在推动高超声速武器引信技术发展，追求小型化，实现坚固目标的高效打击。

0 2

俄罗斯

2021年，俄罗斯不断发力，意图维持在高超声速领域的领先优势。推动“先锋”、“匕首”两型高超声速导弹实战部署进程，“锆石”导弹密集开展列装前舰/潜射试验，另启动多个高超声速导弹新项目，持续推动高超声速导弹武器发展。

2.1　密集开展高超声速导弹试射，加速研制部署进程

2021年，俄罗斯密集开展“锆石”高超声速导弹试射，推进高超声速技术成熟，计划2023年服役。7月，导弹由22350型戈尔什科夫上将号护卫舰从白海试射，导弹飞行距离超过350 km，速度超过马赫数7，成功击中巴伦支海沿岸的地面目标。10月在“北德文斯克”号核潜艇上开展了两次试射，包括一次水上发射，和首次水下发射，目前其试验已接近尾声，将从2022年开始列装俄罗斯海军。另外，俄罗斯军工公司机械制造研究与工业协会已开始为俄海军批量生产“锆石”高超声速导弹，同时俄罗斯也开始为北方舰队、波罗的海舰队、黑海舰队和太平洋舰队建造新的高超声速导弹储存和维护基地，届时，基地将具有“锆石”导弹完善的储存、维护和维修基础设施。

2.2　推动多型高超声速导弹实战部署

2021年，俄罗斯国防部对发射井进行改进以装备“先锋”导弹，首个“先锋”高超声速导弹团在2021年底进入作战值班状态，第二个导弹团在2023年底进入作战值班。另一型“匕首”空射高超声速导弹继在南部军区装备后，正在实施在西伯利亚的克拉斯诺亚尔斯克边疆区的部署安排，同时两架装备有“匕首”高超声速导弹的米格-31K战斗机首次被派往叙利亚赫梅米姆空军基地。

2.3　再次公布两款新型高超声速武器

7月，俄军宣布将在2022年进行小型机载高超声速导弹“锐利”试验，该导弹将采用先进的冲压喷气发动机技术，注重小型化，首次采用大气层内可控高超声速飞行技术，将成为打击航母战斗群的利器。8月，俄罗斯总参谋部军事学院院长透露，俄罗斯正为其航空航天部队研制Kh-95新型远程高超声速导弹。10月，俄消息报披露，俄在名为“幼虫-МD”项目的实验设计工作框架下，为俄罗斯战机研制新型高超声速导弹，目前该导弹正处于缩比模型试验阶段，是首个可内埋第五代战机的高超声速导弹，可用于攻击敌方海上目标，未来将替代俄装备库中的Kh-31超声速反舰导弹。

0 3

法国

2021年，法国V-MAX高超声速滑翔导弹和LEA高超声速巡航导弹项目陆续计划开展试飞。5月，法国Ariane集团称计划首飞V-MAX高超声速滑翔导弹，将首先采用固体燃料助推器将导弹加速到马赫数15左右，然后释放滑翔体，滑翔体再以马赫数6的速度在60 ~80 km高度滑行。该导弹机动能力强，轨迹难以预测，将为法国提供一种纵深快速打击新能力。7月，法国航空航天实验室（Onera）透露将在LEA高超声速实验项目下，对全尺寸高超声速巡航导弹样机进行首次试飞，旨在验证超燃冲压发动机性能，确定导弹基本方案。法国计划为LEA高超声速巡航导弹配备核弹头，形成ASN4G高超声速核巡航导弹，作为“阵风”战斗机中程空地巡航导弹（ASMP-A）的后续产品。

0 4

日本

日本2021年稳步推进高超声速导弹研制工作。2021财年为高超声速巡航导弹（HCM）和高速滑翔弹（HVGP）开发申请了2.186亿美元，重点加速高超声速导弹总体设计技术、弹头技术、火控技术、制导技术、推进技术等关键技术成熟。根据日本8月发布的2022财年国防预算，将在2022财年继续投入3432万美元用于高超声速巡航导弹导引头技术开发；另投入1.27亿美元，用于高超声速助推滑翔导弹早期原型样机研制。

按照计划，日本将在2030年左右部署双模态超燃冲压动力高超声速巡航导弹，随后再部署一种改进型高超声速巡航导弹，2030年中期再部署一种高超声速助推滑翔导弹。

0 5

朝鲜

朝鲜成功试射“火星-8”高超声速助推滑翔导弹，验证了导弹飞行控制性能和稳定性、滑翔体制导机动性能以及燃料系统和发动机稳定性，高超声速导弹技术取得突破性进展。据称，试射结果满足设计要求。对加强朝鲜国防力量具有重大战略意义。

0 6

韩国

韩国公布Hycore陆基高超声速巡航导弹原型，加入高超声速竞赛。该导弹由韩国国防发展局和韩华集团共同开发，长8.7 m、质量为2.4 t，采用两级助推火箭和双模态超燃冲压发动机，由韩国“北方天空守护者”-2C（Hyunmoo-2C）公路机动式垂直发射系统改进型发射，是韩国首个高超声速巡航导弹项目。Hycore计划于2022年开展原型机试飞，2024年完成预研，后续再发展相应的陆基高超声速巡航导弹系统，或与海基平台兼容，对韩国军事威慑能力形成重要补充。

▲ 图2 韩国Hycore陆基高超声速巡航导弹模型

0 7

结束语

世界高超声速技术呈加速发展和扩散态势。美俄欧日等国家持续推动高超声速技术发展及武器化进程，意图尽快形成作战能力，抢占高超声速军事运用制高点。同时，高超声速技术扩散态势明显，2021年，韩国和朝鲜相继掌握高超声速技术，虽处于初始阶段，但对外将产生不容小觑的威慑效果。按照当前趋势，高超声速技术发展将逐渐白热化，未来几年是世界各国高超声速技术装备发展的关键时期，将对世界军事战略格局产生重大影响。

免责声明：本文转自海鹰资讯，原刊载于《战术导弹技术》2022年第1期，原作者王俊伟。文章内容系原作者个人观点，本公众号转载仅为分享、传达不同观点，如有任何异议，欢迎转载公众号！

转自丨海鹰资讯

原刊丨《战术导弹技术》2022年第1期

作者丨王俊伟

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