（三）需進一步驗證制導和控制技術

在高超聲速條件下，現有制導與控制技術難以完全適應，高超聲速飛行器必須著重解決控制變參數、實時性等問題，進一步提高導航、制導精度，更好協調高超聲速飛行器快速性與穩定性之間的矛盾，提高高超聲速飛行器可控性和抗干擾能力。從目前進行的相關飛行試驗看，制導和控制技術未得到有效驗證，其中，X-51A第三次試飛中，由于控制問題導致飛行器墜毀。制導、導航和控制技術將是下一步重點驗證的技術之一。HIFiRE-4將試驗飛行控制技術，首要目標是在約27千米高度以近垂直的角度下降并保持控制，第二個目標是實現水平飛行著陸。

三、美國吸氣式高超聲速飛行器未來發展

吸氣式高超聲速技術將物化為高超聲速巡航導彈、高超聲速飛機和快速進入空間新手段。按照美國空軍2011年吸氣式高速飛行器發展路線圖，空軍將采取平行發展方式開展高超聲速武器以及高超聲速飛機相關技術探索，但在實際應用上，高超聲速巡航導彈將率先走向實用。

（一）高超聲速巡航導彈將在2017年左右進入工程研制階段

X-51A試飛成功驗證了超燃沖壓發動機的技術可行性，在此基礎上，美國將進一步加快高超聲速飛行器技術武器化進程，積極推進高超聲速巡航導彈研制。多項計劃顯示，美軍計劃耗時4年左右研制出驗證彈，2017年前后進行首次飛行試驗。該驗證彈將可能采用乘波體外形或全新結構，能夠從B-52、B-2轟炸機或F-35戰斗機上發射。

2012年8月，美國空軍研究實驗室公布了“高速打擊武器”演示驗證計劃。該計劃將發展空中發射高超聲速巡航導彈所需技術，旨在使推進、機身布局、制導/導航/控制等領域的支撐技術成熟化，并集成到演示驗證器上，使其技術成熟度達到6級。其發展目標是，2017年達到以馬赫數6飛行“至少805千米”，并擊中目標。

（二）高超聲速飛機關鍵技術將在2030年前后趨于成熟

高超聲速飛機可在2小時內抵達全球任何地點，實現實時偵察、兵力遠程投送及遠程精確打擊。目前，美國空軍已啟動名為“怪獸”的高超聲速試驗飛行器計劃，該計劃將接替X-51A計劃，研制一種從空中發射的高超聲速試驗飛行器，用于對空氣動力學、推進系統、材料和結構、熱管理、控制及一體化技術需求進行評估。與X-51A一樣，“怪獸”飛行器使用火箭發動機助推，飛行時間將提高到45分鐘，目前還在考慮是否對其進行回收，以便重復利用。2010年7月，美國空軍公布的《技術地平線：2010年—2030年空軍科學與技術構想》報告中提到，美國Astrox公司正在為“怪獸”計劃設計一種遠程、高超聲速打擊與監視飛行器方案。

美國空軍也將發展“高速可重復使用研究飛行器”。該飛行器具備水平起降能力，所采用的渦輪基組合循環發動機由一臺高馬赫數渦噴發動機與一臺亞燃/超燃雙模沖壓發動機組合而成。該飛行器將能夠以馬赫數4以上的速度巡航超過15分鐘，還將具備在更高馬赫數速度下有效持續飛行能力。美國航空噴氣公司2011年提出一種渦輪基組合循環發動機，研究一種新型的組合循環推進系統——TriJet，準備將一臺渦輪發動機、一臺火箭增強引射沖壓發動機及一臺雙模超燃沖壓發動機有機整合，實現從靜止到馬赫數6以上的無縫銜接。2013年11月，洛克希德· 馬丁公司旗下的臭鼬工廠公布將研發SR-72高超聲速飛行器。設想中的實用型飛行器SR-72為雙發無人飛行器，機長超過30.48米，以馬赫數6巡航飛行。目前已完成部件的縮比試驗，下一步將進行一系列試驗或關鍵性的演示驗證，計劃于2018年研制技術驗證機。

從計劃及技術進展看，美國高超聲速飛機仍處于關鍵技術演示驗證階段。根據NASA吸氣式高超聲速技術路線圖，預計2030年左右可進入工程研制階段。

（三）完全可重復使用空天飛行器關鍵技術將在2040年前后趨于成熟

可重復使用空天飛行器能夠快速、自由、廉價、可靠進出空間，并且可以多次使用，是航天運載技術未來發展的重要方向。2012年美國科學院報告《NASA太空技術路線及優先發展規劃》認為，“火箭發動機為基礎的組合循環發動機”（RBCC）在成本、性能、技術、可靠性、安全性等方面具有比較明顯的綜合優勢，是未來進入太空的重要運輸推進系統之一。從目前技術進展和發展規劃來看，美國雖已積累一定技術基礎，但仍有關鍵技術尚未突破，以組合發動機為動力的完全可重復使用飛行器仍處于方案探索和技術攻關階段。根據NASA吸氣式高超聲速技術路線圖，預計2040年左右技術成熟度才可能具備工程研制條件。

未來一段時間，美軍將繼續進行“火箭發動機為基礎的組合循環發動機”（RBCC）總體設計研究。Astrox公司在RBCC兩級入軌運載器研究中，提出了兩種構型方案：一是運載器垂直起飛/水平著陸，第一級采用可重復使用運載火箭，第二級為以RBCC為動力的運載器；二是運載器水平起飛/水平著陸，第一級采用8個航空發動機，第二級采用2個RBCC作為動力系統。兩種運載器的任務都是運送9100千克有效載荷入軌。美國阿連特技術系統公司設計的兩級入軌運載器，第一級采用碳氫燃料火箭，第二級采用液氫RBCC，任務是運送18000千克有效載荷入軌。

吸氣式高超聲速飛行器技術具有重大的戰略價值，特別是在遂行全球快速打擊方面具有重要的應用前景。美國堅持不懈地長期探索，迄今已突破諸多關鍵技術，但畢竟由于其技術難度極大，至今仍有許多技術需要驗證。

來源：世界武器裝備與軍事技術年度發展報告（2013年），國防工業出版社

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