2018年1月10日，美國波音公司在美國航空航天學會2018年度科技研討及展覽會（AIAA SciTech 2018）上，首次公開展出了高超聲速飛機模型，波音公司高超專業首席科學家和首席設計師等在展會現場披露了相關概念方案及研制計劃等信息。這是繼2013年美國洛克希德·馬丁公司（簡稱洛馬公司）公布其SR-72高超聲速飛機項目之后，美國第二家軍工企業高調公開披露其高超聲速飛機概念方案及研制計劃。這意味著美國兩大軍工巨頭在高超聲速飛機領域已經積累了相當的科研成果，而且競爭態勢也上升到了“正面交鋒”的程度。不難預見，兩大巨頭的大力投入和相互競爭，必將助推美國高超聲速飛機進入高速發展階段。

波音公司在AIAA SciTech 2018展會現場拍攝的高超聲速飛機方案模型（美國《航空周刊與空間技術》照片）

一、波音公司高超聲速飛機科研背景

1. 具有豐富的高超聲速飛行器及大型高速飛機的研制試飛經驗

波音公司是最早介入美國高超聲速技術研發的軍工企業之一，在上世紀就成功研制了X-15試驗機（有人駕駛、火箭動力、載機放飛、滑翔著陸，最大速度馬赫數6.7）、XB-70“女武神”轟炸機驗證機（總重240噸，渦輪動力，水平起降，最大速度馬赫數3.2）等高馬赫數飛機，并成功試飛了數百架次。進入21世紀后，波音公司又成功完成了X-43A（2007年實現最大飛行馬赫數9.8）和X-51A（2013年實現最大飛行馬赫數5.1）等高超聲速飛行器的研制和試飛，分別成功驗證了氫燃料和碳氫燃料超燃沖壓發動機技術，獲取了大量寶貴的吸氣式高超聲速飛行試驗數據和工程經驗。雖然這些都不是嚴格意義上的高超聲速飛機（水平起降、吸氣式動力、最大速度馬赫數5以上），但無疑為波音公司研發高超聲速飛機奠定了堅實深厚的技術和工程基礎。

波音公司1960年代研制的馬赫數3級XB-70轟炸機驗證機（美空軍圖片）

2. 至少在2009年以前便已形成了一輪高超聲速飛機方案

此前，波音公司從未主動公開披露過其開展高超聲速飛機研究的信息。但從美空軍2010年歸檔的一份公開研究報告成果中我們發現，波音公司至少在2009年以前便已經完成了一輪高超聲速飛機概念方案，該方案被波音公司稱為Manta 2025方案。

波音公司Manta 2025高超聲速飛機概念方案三視圖（美國波音公司圖片）

Manta 2025方案充分體現飛發高度融合的設計理念和外形特征，采用了典型的大后掠三角翼乘波體布局，將飛機前體與進氣道、后體與尾噴管合二為一，整個推進系統與機身高度一體化。機身扁平，機翼后掠角極大，翼展及襟副翼尺寸都較小，垂尾內傾且明顯截短。推進系統采用并聯式渦輪基沖壓組合發動機（TBCC），并采用了獨特的左右并聯式緊密布置方式。該方案設計上明顯偏向高速性能，犧牲了低速性能，且飛控難度較大。該方案的關鍵指標包括：最大速度馬赫數7，總重84噸，空重34噸，載荷2.3噸。

二、波音公司本次公布的概念方案及研制計劃

波音公司最初完全依靠自籌資金啟動了高超聲速飛機概念方案研究項目，但在后續科研過程中獲得了2014年起美國防部國防高級研究計劃局（DARPA）“先進全狀態發動機”（AFRE）項目和2016年起美空軍渦輪基沖壓組合發動機（TBCC）飛行驗證機概念研究項目的經費支持。本次公開披露的高超聲速飛機概念方案就是該項目的研究成果。

1. 概念方案

采用大后掠雙三角翼無尾加雙垂尾布局，機身有明顯的細長型突起脊背，機腹平坦，兩側有明顯的大后掠邊條。該設計既可以在高超聲速段獲得乘波升力，又可以在起飛降落等低速段依靠前部邊條產生的渦流獲得渦升力。機身背部高高隆起的脊背既平滑了跨聲速面積律，又大大提高了機身容量，為布置任務載荷、燃油等留下了充足空間。

波音公司在AIAA SciTech 2018展會現場拍攝的高超聲速飛機方案模型（《航空周刊與空間技術》照片）

飛機采用渦輪基沖壓組合（TBCC）發動機，包含常規渦輪發動機和雙模態亞燃／超燃沖壓發動機，二者共用進氣道和尾噴管。兩臺TBCC發動機并排緊密布置在機腹中央，每臺TBCC內部則采用了渦輪發動機和沖壓發動機左右并聯的布置方式，而不是上下并聯。內轉式進氣道采用了突出的中間隔板設計，進氣道的位置剛好可以捕獲前機身在機鼻處產生的激波，尾噴管也采用了突出的船尾型分隔尾椎設計。總體而言，新方案明顯借鑒了XB-70轟炸機的布局特征，顯示出兩者間密切的技術淵源。

此外，從模型外觀上看，該方案沒有座艙，應該是一個無人駕駛方案，也未見起落架、載荷艙等細節。波音公司未披露該方案的任何指標，只透露最大飛行速度達到馬赫數5以上，并特別強調了飛發一體化設計技術在開展高超聲速飛機概念方案研究中的重要性。

2. 研制計劃

波音公司披露，該方案瞄準的背景型號是未來高速打擊和偵察飛機。波音公司計劃以該方案為基礎，第一步先研制一型F-16戰斗機大小、采用單臺發動機的驗證機，主要用于開展飛行試驗；第二步再研制一型SR-71偵察機大小、采用兩臺發動機的作戰飛機。波音計劃在2020年代末完成型號研制，打造出一型SR-71“黑鳥”偵察機的后繼機。

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