美国高超音速吸气式巡航导弹HAWC完成飞行测试
美国 高超音速吸气式巡航导弹HAWC完成飞行测试
关键词：
DARPA（美国国防部高级项目局Darpa）
Hypersonic Air-breathing Weapon Concept 超音速吸气式武器
2021 年 9 月 28 日 DARPA 已与美国空军合作完成测试了其高超音速吸气武器概念 (HAWC) 的飞行。
高超音速吸气式导弹HAWC由雷神技术公司制造，由诺斯罗普格鲁曼公司的超燃冲压发动机（超音速燃烧冲压发动机的简称）提供动力。发动机吸入空气与碳氢燃料混合压缩，随后点燃快速流向后方的气流混合物，使巡航导弹超过 的速度。为了让超燃冲压发动机点火，飞行器必须以高超声速移动，所以飞行开始需要使用助推器。HAWC在富含氧气的大气中运行效率最高，就算没有高爆炸药的弹头，5 马赫速度产生的动能也能造成极大的破坏。这次测试任务的目标是：导弹安装和释放顺序、与发射飞机的安全分离、助推器点火和助推、助推器分离和发动机点火以及巡航。测试达到了所有主要目标。
高超音速吸气式导弹HAWC是在超燃冲压发动机项目之上发展而来，包括 国家航空航天飞机X-30 以及 NASA X-43 飞行器和美国空军 X-51 Waverider 的无人驾驶飞行器。HAWC 吸气式高超音速导弹如果获得成功，将成为美国军方下一代高超音速巡航导弹，
美国政府很早就制定了“国家高超音速战略”，由美国三军、NASA和防卫先进研究计划署携手统筹，负责研发所有达5倍音速的引擎、飞机、武器、发射系统等。有了高超音速导弹，美军就能更有把握地用它来截击来犯的导弹，而高超音速轰炸机也可以极速划破他国上空执行任务，使他国防空系统完全无力跟踪和拦截。高超音速技术将令美国空军脱胎换骨成真正的太空军队。
X-30是由美国国防部和国家航空航天局合作研发的可复用空天飞机研究机，解决地面试验设备无法研究8马赫以上飞行现象的情况，实际验证用于高超音速飞行的基础技术，以便制造技术更先进、成本更低廉的航天运输系统和军、民用飞机。
X-43A是美国国家航空航天局旗下德莱顿飞行研究中心所开发的高超音速试验机，也是迄今为止人类所造出的使用外进气动力的飞行器中，速度最快的记录保持者。美国国家航空航天局研发的X-43是用来研究超燃冲压发动机的无人驾驶试验机。X-43高超声速飞行器仅携带氢燃料，吸入空气，所以不需要携带氧化剂。B-52载机将X-43高超声速飞行器带入高空，1枚空中发射的火箭推进其到飞行所需的速度。美国共研制了3架X-43高超声速飞行器，并进行了3次测试，耗资2．3亿美元。2004年11月16日，由加州爱德华兹空军基地起飞的NB-52B母机携带者飞马座火箭与X-43A升空后，在13000多米的高空中点燃火箭，将X-43A推到足以启动的高度与速度状态。X-43A在短暂的冲刺之后以约11200千米/小时的超高速飞行，飞到离地表超过35千米远的高空，创造了大气层内飞机飞行的最快速度。
X-51A飞行器，是美国空军研究实验室（AFRL）与国防高级研究计划局（DARPA）联合主持研制的超燃冲压发动机高超音速验证机——代号：乘波者（SED-WR，Scramjet Engine Demonstrator-Waverider）。该飞行器由波音公司与普拉特•惠特尼（简称普惠）公司共同开发，由一台JP-7碳氢燃料超燃冲压发动机推动，设计飞行马赫数在6～6.5之间。这个计划的终极目标是要发展一种比美国现有武器库中任何一种导弹的速度都要快5倍以上，可以在1小时内攻击地球任意位置目标的新武器。
高超音速吸气武器概念 (HAWC)的由来
2011年年中，美国空军准备研发高速打击武器（HSSW）项目。2012年6月，负责该计划的是美国空军研究实验室（AFRL）制订了HSSW项目计划。HSSW项目目标是空射吸气式的远程高超声速巡航导弹，原本计划2016年年底完成首飞。洛马公司和ATK公司先后参与HSSW项目公布了外形构想图。2013年空军将原来的HSSW项目名称变更成了HAWC项目。
另一方面美军一直渴望有一种更快的高超音速战机，取代超期服役的3倍音速的SR-71“黑鸟”超音速侦察机。2003年开始，美国就准备研究一种让飞行器以20马赫速度飞行的技术，这种飞行器则能够实现在一小时的时间内飞到全球各个地方！2008年，DARPA准备开发音速的6倍的HTV-3战斗机，计划于2012年投入使用。然而由2009年美国国会削减预算，搁浅了这个项目，DARPA只好转为开发具有战略射程的助推滑翔高超声速飞行器猎鹰HTV-2。
猎鹰HTV-2的载重量为5吨，这种黑色的楔型战机在2小时内可以飞行近1.7万公里，相当于地球周长的一半，而洲际导弹的射程只有5500公里至15000公里间。2011年8月11日上午，“猎鹰”HTV-2飞机在美国加州范登堡空军基地成功发射升空，在独自飞行并返回地球时失去联系。这是“猎鹰”飞机的第二次测试，也是第二次“失踪”。2010年4月，科学家们第一次试飞“猎鹰”HTV-2，但在首航短短9分钟后，这艘飞行器就消失在太平洋上空。
助推滑翔技术路线的高超声速HTV-2飞机两飞两败后，美国国防部只能将助推滑翔高超声速的动力用于导弹，降低标准，将发展方向定为战术射程。2013年DARPA在提出了协同高超声速研究CHR项目，CHR项目衍生出了战术级助推滑翔武器（TBG）项目。
2013年12月，美国空军与DARPA签订了备忘录，将HAWC项目与TBG项目合并。HAWC项目研究开发吸气式方案。TBG项目研究开发助推滑翔式方案。合并后两者归属于新的HSSW项目。新的HSSW项目的由最初聚焦于吸气式方案扩展为包括吸气式与助推滑翔式两套方案的项目。AFRL主要负责牵头技术开发，DARPA主要负责技术验证武器系统的技术集成和飞行试验。
2013年底，洛马、雷神、波音分别获得了DARPA授予的新的HSSW项目的第0阶段合同，各约100万美元。ATK公司则被淘汰出局。2014-2016年，HAWC项目先后完成了DARPA授予的第〇阶段和第一阶段的研究工作。
洛克希德-马丁公司曾在2016年9月19日获得DARPA授予的战术助推滑翔（TBG）项目1.47亿美元的合同，仅隔4天，洛马公司再次获得了HAWC项目1.71亿美元的合同。美国战术级高超声速导弹两大技术路线的演示验证项目均被洛马公司赢得.但是洛马公司两个项目测试一直不顺，这次的高超音速吸气式导弹HAWC是由雷神技术公司制造的。
不得不说的是高超声速吸气式武器项目(HAWC)，这个吸气路线技术难度确实大，但美国锲而不舍。等别国务实地装备了滑翔体技术路线的高超声速武器，美国才回过神来，慌慌张张回头研发滑翔体技术的巡航导弹AGM-183A，也就是高超声速空射快速反应武器项目（ARRW）。ARRW项目是洛克希德-马丁公司正在研发的一款助推滑翔巡航导弹AGM-183A。美国空军计划为B-52轰炸机配备空射快速反应武器（ARRW），目前为洛马公司的巡航导弹AGM-183A。巡航导弹AGM-183A本是一个短平快的项目，是美国发现自己在高超声速武器方面落后，暂时放下了自己一直以来研发的吸气式冲压技术路线，转而先用相对容易的滑翔体技术路线研发一个能用的先装备部队。但AGM-183A还是太大太重，只能由轰炸机携带。美国空军就启动了高超音速攻击巡航导弹（HACM），主要发展目标是更小的、吸气式的高超声速武器HACM，适用于战斗机。B-52一次能带20枚的高超声速攻击巡航导弹(HACM)，而AGM-183A导弹B-52只能携带四枚。
心急吃不了热豆腐，美国空军为了急于将美国第一款装备部队的高超声速武器赶制出来。但AGM-183A的试射过程一直不顺利。第一次试射在2020年12月底，测试中出现故障，测试被迫取消，美军在2021年前进行试射的计划落空。2021年4月5日，美国空军进行了一场震惊全世界的高超声速导弹空射试验，这是AGM-183A高超声速导弹迎来第一次空射助推飞行试验，当时导弹未能完成发射，以失败告终，不得不冒着风险挂在试飞平台上返回地面。2021年7月30号美国又第二次进行AGM-183A高超声速导弹飞行测试，结果再次失败。
此次DARPA 已与美国空军合作完成测试了其高超音速吸气武器概念 (HAWC) 的飞行，算是挽回了一些颜面，不过公布时也隐瞒了太多细节，其结果还要等将来的检验。