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2022年国外高超声速领域发展研究_王俊伟.pdf

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资源描述

1、第 2 期2023 年 3 月No.2Mar.2023战术导弹技术Tactical Missile Technology2022年国外高超声速领域发展研究王俊伟,冯丽,叶蕾*,刘津玮(北京海鹰科技情报研究所,北京 100074)摘要:为研究国外高超声速领域发展现状,系统地梳理和分析了2022年世界主要国家在高超声速领域的重要发展动向。通过综合分析国外官方机构和权威网站报道、战略规划文件及预算投资文件等信息,从战略规划、预算投入、装备研制、技术进展、作战能力、试验能力、工业能力、基础/应用研究等多维度,梳理了美国、俄罗斯、英国、日本、朝鲜、澳大利亚、加拿大、瑞士等国家2022年在高超声速领域的重

2、大进展及发展态势。2022年,国外高超声速导弹发展势头强劲,高超声速飞机概念布局广泛,高超声速试验技术持续发展创新,高超声速工业基础不断夯实,高超声速技术发展整体持续加速。关键词:高超声速;导弹;高超声速飞机;作战能力;试验能力;工业能力;基础研究中图分类号:TJ76 文献标识码:A 文章编号:1009-1300(2023)02-0015-10DOI:10.16358/j.issn.1009-1300.20230505Review of hypersonic development abroad in 2022Wang Junwei,Feng Li,Ye Lei*,Liu Jinwei(Bei

3、jing HIWING Scientific and Technological Information Institute,Beijing 100074,China)Abstract:In order to study the current situation of foreign development in the field of hypersonic,the important development trends in hypersonic field of global major countries in 2022 are systematically sorted out

4、and analyzed.Through comprehensively analyzing reports,strategic planning documents,budget allocation documents and other information from foreign official institutions and authoritative websites,major progresses and development trends in hypersonic fields of countries,such as the United States,Russ

5、ia,the United Kingdom,Japan,North Korea,Australia,Canada and Switzerland in 2022 are sorted out in aspects of strategic planning,budget allocation,equipment development,technological development,operational capability,test capability,industrial capability and fundamental/applied research.In 2022,the

6、 trend of foreign hypersonic missiles has been developed robustly with concepts of hypersonic aircraft distributed in wide-ranging areas.As the hypersonic test technology continues to be innovated and the hypersonic industrial base continues to be consolidated,hypersonic technology presents a overal

7、l sustained growth.Key words:hypersonic;missile;hypersonic aircraft;operational capability;test capability;industrial capability;fundamental research 收稿日期:2023-01-10;修回日期:2023-02-02作者简介:王俊伟,工程师,主要研究方向为国外高超声速领域情报研究。通讯作者:叶蕾,研究员,主要研究方向为国外精确打击武器情报研究。引用格式:王俊伟,冯丽,叶蕾,等.2022年国外高超声速领域发展研究 J.战术导弹技术,2023(2):15

8、-24.(Wang Junwei,Feng Li,Ye Lei,et al.Review of hypersonic development abroad in 2022 J.Tactical Missile Technology,2023(2):15-24.)第 2 期战术导弹技术1 引 言世界主要国家将高超声速技术视为“改变游戏规则”的颠覆性技术,竞相发展一次性使用高超声速导弹技术和重复使用高超声速飞行器技术。高超声速技术作为未来大国对抗中的有力筹码,正成为当前装备科技领域博弈的焦点之一。2022年,世界主要国家在高超声速技术发展上持续发力,美国高超声速导弹技术处于武器化关键时期,多个型号

9、临近部署;俄罗斯持续推进高超声速导弹试验部署与实战化进程,同步研制新型号;印度、日本高超声速巡航导弹研制取得进展,朝鲜频繁试射高超声速导弹,同时美、英、澳、加拿大、瑞士等国重点推进高超声速飞机研制。整体上,国外高超声速技术发展不断加快,处于高速发展期。2 美 国 2022年,美国频繁试飞高超声速导弹,加速研制部署进程,同步开展适配平台改装与导弹连先期演训,为高超声速导弹入役作准备;持续推进高超声速飞机研制,启动新型号;广泛布局基础/应用研究,推动高超声速先进技术发展;提升地面/飞行试验能力,弥补试验需求与能力间的差距;不断夯实工业基础,支撑未来高超声速导弹低成本量产。2.1制定 国家高超声速倡

10、议2.0,系统规划高超声速工业、技术、人才、试验等能力发展7月,美国防部研究与工程副部长办公室负责高超声速的助理局长迈克怀特透露,国防部正制定一项名为 国家高超声速倡议 2.0(NHI 2.0)的“未来战略”1,该倡议主要由4个支柱构成:(1)聚焦提供可负担的能力。强调投资工业基础,实现可负担的高超声速系统快速生产,确保美军可采购足够数量以生成作战能力。(2)聚焦未来颠覆性与先进作战能力。强调在采办与能力构建阶段不断将新技术、新概念引入研发,确保系统技术水平持续提升。(3)聚焦人才队伍储备。通过应用高超声速大学联盟与其他学术倡议,培养未来科技队伍。(4)聚焦提升高超声速试验鉴定能力。强调在早期

11、阶段开展经常性试验,加快提升开发团队认知。2.2科研预算经费持续攀升,再创历史新高据2023财年国防预算申请文件,美国防部在2023财年为高超声速领域共申请47亿美元2,相比2022财年批复额42.61亿美元增长10.3%。其中,高超声速导弹原型样机与技术验证项目在2023 财 年 申 请 经 费 高 达 27.51 亿 美 元,占 比58.5%,相比2022财年批复额增长10.7%,相比2021财年执行额增长22.3%,如表1所示。2.3拓宽高超声速导弹布局,丰富高超声速武器谱系(1)启动多个高超声速导弹新项目。2022年,美国披露多个新项目,持续推动高超声速导弹技术验证与型号研制。4月,美

12、海军在2023财年预算文件中公布,将研制“高超声速空射进攻性反水面战”(HALO)武器,谋求快速采办一型装备航母舰载战斗机的空射反舰高超声速巡航导弹,总投入约5亿美元,计划于2028年完成部署3。5月,DARPA在2023财年预算文件中公布,将启动“高超声速吸气式武器概念成熟”(MOHAWC)计划4,与美空军、海军合作,重点开发、集成和演示碳氢燃料双模态超燃冲压发动机技术,同步开发导航部件小型化技术,升级导弹与平台集成算法,改进制造方法,全面提高空射高超声速巡航导弹的有效性与可生产性。7月,DARPA 公布一项适用于第四代战斗机的“牌王”(Gambit)新型高超声速导弹计划 5,旨在利用具备潜

13、在尺寸、燃烧效率优势的旋转爆震发动机技术,设计、演示一型以旋转爆震发动机为动力的远程导弹,用于远程打击时敏目标,计划周期为42个月。表120212023财年美军高超声速领域及高超声速导弹科研预算情况Table 1Budget of the U.S.hypersonic field and hypersonic missile research in FY 20212023 财年高超声速领域经费投入/亿美元高超声速导弹研制经费投入/亿美元202135.4222.49202242.6124.8420234727.51注:2023财年为申请金额,2022财年为批复金额,2021财年为执行金额。16第

14、 2 期王俊伟等:2022年国外高超声速领域发展研究(2)披露多型高超声速导弹新动向。6 月,波音公司发布 F/A-18F 战斗机挂载SPEAR、HyFly 2高超声速导弹概念图6,如图1所示,每架F/A-18F战斗机可挂载2枚SPEAR 导弹、4枚HyFly 2导弹;导弹构型上,SPEAR导弹尾部有4片控制舵,弹体左右安装了边条,悬挂时进气道位于弹体上方,发射后弹体可能会旋转以腹部进气的方式巡航;SPEAR和HyFly 2导弹将支持海军“高超声速空射进攻性反水面战”武器研制。12月,美空军研究实验室正式授予Leidos公司价值3.34亿美元的“消耗性高超声速吸气式演示器”(Mayhem)开发

15、合同7,旨在运用数字工程等,研制一型有效载荷质量、射程分别是现有吸气式高超声速系统5倍和2倍的吸气式高超声速系统,Mayhem采用标准化有效载荷接口,可搭载任何一种响应性情报监视侦察载荷、区域效应载荷以及大型单位载荷,执行多类任务,相关工作计划于2028年10月完成。2.4密集开展高超声速导弹飞行试验,同步开展适配平台改装与部队先期演训,加快高超声速导弹作战能力形成(1)多型高超声速导弹开展飞行试验,武器化进程加速。2022年,美军有3个高超声速导弹型号项目、3个技术验证项目,开展了8次飞行试验,2次探空火箭试验,共成功8次,失败2次,推进了各型高超声速导弹研制。1)多个高超声速导弹型号密集试

16、飞。4月和7 月,美空军成功开展“空射快速响应武器”两次助推飞行试验,验证了样弹与B-52H载机分离、火箭发动机点火助推等过程8-9;12月,“空射快速响应武器”成功开展全备弹试验,速度达高超声速,验证了乘波体滑翔弹头技术,弹头按预定路径飞行,最终击中指定区域目标10。7月,陆、海军开展“远程高超声速武器”和“中程常规快速打击”武器首次联合飞行试验(JFC-1),但因新研两级固体火箭发动机故障未成功11,美陆军计划完成3次联合飞行试验后,于2023年部署首个“远程高超声速武器”导弹连。2)高超声速导弹先进技术验证同步推进。3月底,DARPA完成洛马公司“高超声速吸气式武器概念”样弹自由飞试验,

17、样弹由B-52H轰炸机携载、释放,固体火箭发动机将导弹加速到超声速后,超燃冲压发动机启动,将样机加速到马赫数5以上,导弹飞行高度达19.8 km,射程约556 km;7月,DARPA又完成雷锡恩技术公司样弹第2次自由飞试验,射程超 556 km,速度马赫数 5 以上,飞行高度达18 km,飞行试验数据将对数字孪生模型进行校验12;9月,美空军选择雷锡恩公司技术方案,开展“高超声速攻击巡航导弹”研制13。4月,DARPA“战术助推滑翔”项目开展首次飞行试验,但结果未达预期14,计划再通过两次飞行试验,进一步验证楔形滑翔体高超声速助推滑翔导弹技术。7月,DARPA成功进行“作战火力”推力可调高超声

18、速导弹首次飞行试验,成功验证第一级火箭发动机、导弹发射筒等关键部件性能,以及导弹系统与托盘化运载卡车的兼容性,但第二级固体燃料推力可调火箭发动机未成功点燃15。3)探空火箭支持高超声速技术验证。10月,美海军战略系统项目办公室和美陆军高超声速项目办公室在弗吉尼亚州的NASA沃勒普斯飞行设施场发射了两枚探空火箭16。其中,一枚两级探空火箭载有11种有效载荷,沿高弹道飞行;一枚三级探空火箭载有13种有效载荷,沿低弹道飞行。两枚火箭飞行时间均超3 min,飞行马赫数大于5,验证了通信、导航、传感器、先进材料等高超声速导弹技术,支持陆军“远程高超声速武器”和图1波音公司SPEAR导弹在F/A-18F战

19、斗机上挂载示意图Fig.1Schematic diagram of Boeing SPEAR missiles carried on F/A-18F fighter17第 2 期战术导弹技术海军“中程常规快速打击”武器研制。(2)开展杀伤链闭环模拟试验与适配平台改装,谋求导弹入役后快速形成作战能力。1)美陆军开展“远程高超声速武器”导弹连地面机动演练,并模拟杀伤链闭环。2月,美陆军第1军第17野战炮兵旅第3野战炮兵团5营士兵在刘易斯-麦科德联合基地开展设备使用培训,演练了导弹连空中运输、导弹重装填、设备操作、执行打击等任务。8月,美陆军快速能力和关键技术办公室主任尼尔瑟古德表示,首个“远程高超

20、声速武器”导弹连已完成了 8 次模拟打击试验,实现杀伤链的闭环,美陆军计划2023年初为首个高超声速导弹连提供第一批实弹17。2)美海军加速推进“朱姆沃尔特”级驱逐舰改装工作,以部署高超声速导弹。5月,美海军战略系统项目办公室向工业界征询“中程常规快速打击”武器与“朱姆沃尔特”级驱逐舰和“弗吉尼亚”级攻击型核潜艇等平台的集成能力,包括生产全备弹、发射筒以及3联配置的“先进载荷模块”(APM),开展武器控制系统设计、开发、试验、生产、交付等。8月,美海军选择亨廷顿英格尔斯造船厂(HII)对2艘“朱姆沃尔特”号驱逐舰进行改装,拆除舰上先进火炮系统,以安装发射高超声速导弹的垂发系统18。11月,美海

21、军称将“朱姆沃尔特”级驱逐舰上的一个或两个155 mm先进火炮系统改装成高超声速导弹发射装置,每个炮台可容纳4个直径为2.21 m的高超声速导弹发射管,每个发射管可容纳3枚导弹,即每艘“朱姆沃尔特”级驱逐舰至少可搭载12枚中程常规快速打击武器。2.5持续推进高超声速飞机研制,同步推出新型号1月,波音公司在美国航空航天学会会议上,发布了“女武神”(Valkyrie)可重复使用高超声速飞机全新概念图,与 2018 年刚提出时的尖机头、深脊柱、二维矩形进气道构型不同,如图2所示,新机型采用乘波体外形,机头钝化、顶部扁平、圆形进气道贯穿机身19。6月,美赫尔墨斯公司宣布,完成“夸特马”高超声速飞机“涡

22、轮基组合循环”(TBCC)发动机地面试验,验证了发动机全推力运行性能,11月完成了TBCC发动机模态转换地面试验。6月,美维纳斯航空航天公司推出“观星者”高超声速飞机概念(图3),采用旋转爆震发动机作为推进系统,飞行马赫数达到9。10月,美维纳斯航空航天公司成功开展“观星者”高超声速飞机旋转爆震发动机地面试验20。2.6深化与盟友合作,推进高超声速技术开发4 月,美、澳、英达成协议,将“奥库斯”(AUKUS)条约关注范围拓展至高超声速武器领域,就高超声速攻防能力开展三方合作。9月,美空军透露,与澳大利亚合作开发的“南十字星综合飞行试验”(SCIFIRE)技术验证项目基础将支持“高超声速攻击巡航

23、导弹”设计、开发,并利用澳大利亚靶场开展高超声速飞行试验。10月,美国防部公布,与挪威国防研究局合作开发的固体燃料“增程型战术高速进攻型冲压发动机”(THOR-ER)已于8月完成多项试验21,飞行马图2波音公司“女武神”高超声速飞机最新模型Fig.2Latest model of Boeings Valkyrie hypersonic aircraft图3美维纳斯航空航天公司“观星者”高超声速飞机示意图Fig.3Schematic diagram of Stargazer hypersonic aircraft of Venus Aerospace18第 2 期王俊伟等:2022年国外高超声速

24、领域发展研究赫数达到2以上,验证了新型高能燃料、先进空气喷射和节流等关键技术,有望成为一种推力可控的新型高超声速推进系统。2.7建设高超声速试验能力,支撑高超声速技术发展高超声速试验能力是高超声速技术发展的基石,美军目前面临着地面试验风洞选择有限、飞行试验靶场短缺、试验基础设施陈旧等系列问题,制约着高超声速试验的开展。2022年,美国持续推进地面试验设施建设,发展飞行试验平台与支持能力,提升高超声速试验水平。(1)地面试验能力方面。2022年,美陆军持续推进位于德州农机大学系统布什作战发展综合体(BCDC)的弹道/气动光学/材料(BAM)试验靶第一期建设工作,BAM靶总长为1000 m,第一期

25、建设500 m,于2022年底完成,BAM靶将支持高超声速气动热力学、超高速爆炸环境下材料承受性、高能激光束大气传播等技术研究。2022年4月,普渡大学宣布投资7300万美元,用于建设高速推进试验室,支持高超声速推进系统开发,建设工作于 2023 年 1 月开始,2024 年 11 月完成22。5月,美国防部授予新墨西哥州大学一份为期两年、价值100万美元的合同,用于建立高超声速传感器开发和试验中心23。6月,圣母大学启用两处高超声速试验设施,分别支持冲压发动机试验和高马赫数燃烧试验24;同月,美空军阿诺德工程发展综合体(AEDC)披露在2021 年试验中实现火箭橇在总长约16100 m的“霍

26、洛曼高速试验滑轨”(HHSTT)上成功加速至1524 m/s以上,并成功进行高超声速滑橇回收,进一步增强了高超声速技术地面试验能力。(2)飞行试验能力方面。9 月,美空军将24 架退役的“全球鹰”Block 30 无人机改装成“远程鹰”,支持“天空靶场”(SkyRange)计划,用于收集高超声速飞行试验数据25;同月,美国防创新小组发布“高超声速和高节奏机载试验能力”(HyCAT)项目通知,谋求依托商用高超声速飞行器技术,开发一型新的高超声速飞行试验平台,缓解美国防部高超声速试验压力,将在未来两年内试飞。10月,美国防部授予Dynetics公司“实 验 性 滑 翔 体”(MACH-TB)开 发

27、 合 同26,MACH-TB采用模块化载荷舱设计,由探空火箭发射,每个载荷舱可同时试验至少7项高超声速技术;同月,美国平流层发射系统公司完成“利爪”-A高超声速飞行试验平台第8次带飞试验。11月,美空军研究实验室与平流层发射系统公司签订合同,支持“利爪”-A于2023年第一季度开展首次无动力分离投放试验27。2.8夯实工业基础,支持高超声速导弹低成本量产高超声速导弹的低成本量产对未来作战运用至关重要,2022年,国外多举措夯实高超声速工业能力。(1)加大对高超声速工业能力建设投资。7月,美总统签署两项针对高超声速技术发展的国防生产法指令28,加大对美国高超声速工业技术的投资。(2)开发高超声速

28、先进制造技术。2月,普渡大学增设“高超声速先进制造技术中心”,开发先进制造技术、工艺,提升高超声速系统制造能力29。9月,美国防部与美国轻量化材料制造创新研究所、波音公司合作,研究高超声速飞行器金属基复合材料部件制造工艺,开发适用于高超声速应用的激光定向能沉积制造的原位监控传感器和无损检测方法30。11月,美国防部发布“提升吸气式高超声速飞行器增材制造成熟度”(GAMMA-H)计划,推进增材制造技术在吸气式高超声速武器复杂部件生产上的运用。(3)扩建高超声速生产设施。10月,洛马公司扩建位于阿拉巴马州考特兰的高超声速生产设施,以支持高超声速滑翔体的组装工作31。2.9汇聚多方力量,推进高超声速

29、基础与应用研究(1)依托应用高超声速大学联盟,授出多项高超声速技术基础/应用研究合同。2月,美国防部宣布将资助18个高超声速应用研究项目。据已披露信息,2月,美国防部授予中佛罗里达大学为期3年、价值150万美元的高性能燃料研究合同,探索用于冲压喷气发动机和超燃冲压发动机的高可燃性、高能量密度固体燃料32。4月,美国防19第 2 期战术导弹技术部授予德州农机大学一份为期一年、价值50万美元的高空气象量化分析程序开发合同,支持高超声速飞行系统设计;同月,授予圣母大学一份为期一年、价值50万美元的控制阵列模块设计与制造合同,结合机器学习实现控制系统的反馈控制,以适应不同飞行条件,提升高超声速飞行器性

30、能33。(2)与 NASA、国家实验室、军工企业等合作,开发高超声速先进技术。4月,NASA和阿贡国家实验室研究使用人工智能技术,加速高超声速飞机推进系统的气动模拟,优化高超声速飞机设计34-35。其中,阿贡国家实验室训练了一个神经网络,高效模拟超声速环境中的燃烧过程,减少仿真所需内存和成本;NASA将人工智能技术运用至其VULCAN-CFD 高超声速代码,增强大量燃烧数据表的运行过程。同月,美陆军快速能力和关键技术办公室向工业界寻求天气分析和生存能力预测软件,以根据实时气象条件为高超声速飞行试验发射决策提供信息。3 俄罗斯 2022年,俄罗斯继续试射“锆石”高超声速导弹,同步采购、列装工作提

31、上日程,在俄乌冲突中多次使用“匕首”高超声速导弹,另启动“蛇纹岩”()高超声速弹道导弹新项目,加强高超声速武器部署,多方位推动高超声速导弹发展、运用。(1)“锆石”高超声速导弹完成试射,开始采购列装。2月,俄在战略威慑力量演习期间,从“戈尔什科夫海军上将”号护卫舰向巴伦支海试射了“锆石”高超声速导弹,成功击中1000 km远处的海上目标,并称“锆石”导弹国家试验即将结束。7月,俄塔斯社披露,“锆石”已开始批量生产,将在5个月内陆续交付;同月,普京在圣彼得堡海军阅兵式上宣布,“锆石”舰载高超声速导弹国家试验已全部完成。11 月,俄称已订购几十枚“锆石”导弹,订单将于2023年底前完成36;同月,

32、俄塔斯社称,俄军工联合体已研制出陆基高超声速导弹机动发射系统,可装载 2 枚“锆石”高超声速导弹,用于打击水面和地面目标。12月,普京表示,装备“锆石”高超声速导弹的“戈尔什科夫海军上将”号护卫舰于2023年1月进入战备状态37。(2)“匕首”高超声速导弹率先实战化使用。俄乌冲突中,俄军多次使用“匕首”空射高超声速导弹,打击乌高价值目标。3月18日,俄军首次使用“匕首”高超声速导弹,摧毁了乌伊万诺-弗兰科夫斯克州一地下大型导弹和航空弹药库;3月20日,俄军发射“匕首”导弹摧毁了乌尼古拉耶夫地区一座大型燃料库;4 月 11 日,俄军使用“匕首”导弹摧毁了乌顿涅兹克北部多处防御严密的指挥所;8月7

33、日,俄空天军使用多枚“匕首”导弹打击了乌文尼察地区重要军事目标38。(3)开发新型高超声速远程反舰弹道导弹。7月,俄海军透露正研发一型名为“蛇纹岩”的远程反舰弹道导弹39,该导弹配备高超声速滑翔弹头,射程可达4000 km,可摧毁对手航母等高价值水面目标。俄专家分析,“蛇纹岩”将采用移动海防导弹使用的高度机动卡车底盘发射,末制导可能采用雷达/红外成像导引头的方式,兼具反舰/对陆打击能力。(4)西部边境部署高超声速武器,增强战略威慑。2月,俄罗斯在下诺夫哥罗德地区萨瓦斯莱卡机场部署了一个装备“匕首”导弹的米格-31K战斗机航空团,并已开始执行战斗训练任务,是俄罗斯非核威慑力量的重要组成部分;8月

34、,俄罗斯国防部宣布将3架装有“匕首”高超声速导弹的米格-31战斗机转移到加里宁格勒地区的契卡洛夫斯克机场,进行24 h战备值班,以进行战略威慑。4 其他国家(1)英国。7月,英国宣布实施“高超声速飞行器实验”(HVX)计划,开发新高超声速技术,增强英国国20第 2 期王俊伟等:2022年国外高超声速领域发展研究防能力,使英国成为可重复使用高超声速飞行器领域的领导者。该计划已成立一个敏捷项目小组,快速开发高马赫/高超声速关键技术,包括创新的吸气式推进系统、热管理系统和飞行器概念,反应发动机公司开发的新型预冷器和“佩刀”组合循环发动机技术是HVX计划的基础。同月,英国在范堡罗国际航展上展示了一型军

35、用单发高超声速飞机“概念V”40,如图4所示,“概念V”采用鸭式布局,单垂尾,宽大的三角翼前缘呈S形,翼身高度融合;“概念V”项目主要开展高马赫数发动机总体设计与试验、发动机与飞机集成、高超声速飞机作战概念开发、飞机方案设计等工作。(2)澳大利亚。1月,澳大利亚政府投资1400万澳元开设了一个高超声速研究中心,旨在为工业界、学术界和政府团队提供高超声速飞行器技术研究平台41。同月,澳大利亚Hypersonix发射系统公司与悉尼大学签署合作协议,共同研制“德尔塔瓦罗斯”(Delta Velos)高超声速飞机42,“德尔塔瓦罗斯”高超声速飞机采用4台氢燃料“斯巴达”(Spartan)超燃冲压发动机

36、,速度可达马赫数 510,作为Hypersonix公司提出的可重复使用三级太空发射系统的第二级,悉尼大学计划利用3D打印技术制造超燃冲压发动机及机身部件。此外,澳大利亚Hypersonix发射系统公司与英国奎托斯公司开发“DART AE”高超声速无人机43,作为“德尔塔瓦罗斯”高超声速飞机早期技术验证机,飞行试验将于2023年进行。其中,奎托斯公司提供火箭助推器及数字化工程能力,Hypersonix公司提供超燃冲压发动机。5月,Hypersonix发射系统公司完成“斯巴达”超燃冲压发动机燃烧室台式试验。(3)日本。2022年,日本稳步推进高超声速导弹研制工作,成功验证超燃冲压发动机技术。7月,

37、日本宇宙航空研究开发机构(JAXA)在内之浦宇宙空间观测所成功试射一枚S-520-RD1号小型火箭,首次验证了双模态超燃冲压发动机技术。火箭在发射后约3 min 30 s到达168 km的高度,随后释放了长9.15 m的试验段,试验段随后在高空以马赫数5.5的速度下降,进行了6 s左右的燃烧试验44。日本计划在2030年左右部署双模态超燃冲压动力“高超声速巡航导弹”(HCM),2038年再部署改进型高超声速巡航导弹,本次试验标志着高超声速巡航导弹研制取得里程碑进展。(4)印度。8月,印俄合资企业布拉莫斯航空航天公司透露,印度国防与研究发展组织和俄罗斯机器制造研究生产协会正合作开发“布拉莫斯”-

38、II高超声速巡航导弹,目前已敲定基本设计,预计20272028年开展首次飞行试验45。“布拉莫斯”-II高超声速巡航导弹可能具备与俄罗斯“锆石”高超声速导弹类似的性能。(5)朝鲜。2022年,朝鲜两次试射高超声速助推滑翔导弹。1月5日,朝鲜试射了一型未知型号的双锥体弹头构型高超声速助推滑翔导弹,导弹横向机动约120 km,最终击中了约700 km外的目标,飞行达高超声速,本次试射确认了冬季条件下液体燃料助推器安瓿化燃料系统的可靠性,并验证了高超声速导弹的操控性能和稳定性。1月11日,朝鲜国防科学院开展第2次试射,如图5所示,导弹进行了600 km的“滑翔跳跃飞行”,随后进行了240 km的“螺

39、旋式机动”,最终击中了1000 km以外水域的既定目标,验证了高超声速导弹的全盘技术特性46。图4英国“概念V”高超声速飞机验证机模型Fig.4The United Kingdoms Concept V hypersonic aircraft verification model21第 2 期战术导弹技术(6)瑞士、加拿大。2月,瑞士初创公司Destinus SA获2900万美元资助,用于开发“圣母峰”(Jungfrau)高超声速飞机47,该飞机以液氢燃料火箭发动机和吸气式发动机为动力,可实现水平起降。6月,加拿大太空引擎系统公司推出“Hello-1X”高超声速飞机概念48,“Hello-1X

40、”采用预冷吸气式涡轮冲压发动机,可实现以马赫数 5 的速度在 30 km 高度飞行。5 结束语 2022年,以美俄为首的主要军事强国持续加速高超声速技术发展,同时高超声速技术呈扩散态势,越来越多的国家加入高超声速技术研发行列。高超声速导弹仍是现阶段各国发展重点,美、俄、欧、日、印、朝等国家持续推动高超声速技术武器化、实战化进程。高超声速飞机研制呈现出“井喷式”发展,美、澳、欧多国布局有高超声速飞机项目,并取得一定进展。按照当前态势,高超声速技术发展将持续白热化,未来形成能力后将对世界军事战略格局产生重大影响。参考文献1 Summer M.DoDs Michael White on what n

41、ational hypersonics initiative 2.0 means for the future of US hypersonic weapons developmentEB/OL.2022-07-13.https:/ nic-weapons/.2 Daniel W.Pentagon budget 2023:Hypersonic weapons to get USD 4.7 billion boostEB/OL.2022-03-28.https:/ Lee W.HALO programme accelerates US Navy hypersonic capability dri

42、ve EB/OL.2022-09-05.https:/ Steve T.DARPA plans follow-on scramjet tests in MOHAWC programEB/OL.2022-04-29.https:/avi Steve T.DARPA aims Gambit missile project at fourth-gen fighters EB/OL.2022-08-11.https:/ s-gambit-missile-project-fourth-gen-figh ters/.6 Steve T.The weekly debrief:Boeing reveals c

43、oncepts for high-speed SPEAR,hyfly 2EB/OL.2022-06-06.https:/ se-weapons/weekly-debrief-boeing-reveals-concepts-high-speed-spear-hyfly/.7 Joseph T.Mayhem hypersonic strike recon jet contract awarded to Leidos EB/OL.2022-12-23.https:/ ersonic-strike-recon-jet-contract-awarded-to-leidos/.8 Shelley M.Ai

44、r Force conducts first successful test of ARRW hypersonic missile EB/OL.2022-05-17.https:/ essful-test-arrw-hypersonic-missile/.9 Steve T.ARRW completes second successful flight testEB/OL.2022-07-13.https:/ ense-space/missile-defense-weapons/opfires-scores-su ccessful-first-flight-test/.10 Naomi C.U

45、SAF completes loading process validation for air-launched hypersonic weapon EB/OL.2022-12-02.https:/ Jason S.Major Pentagon hypersonic weapon fails in inaugural test flight of prototype missile EB/OL.2022-07-01.https:/ jor-pentagon-hypersonic-weapon-fails-inaugural-test-flight-prototype-missile/.图5朝

46、鲜发射高超声速助推滑翔导弹Fig.5North Korea launched hypersonic boost glide missile22第 2 期王俊伟等:2022年国外高超声速领域发展研究12 DARPA.Third test flight for DARPA s HAWC yields new performance dataEB/OL.2022-07-18.https:/www.darpa.mil/news-events/.13 Raytheon Technologies company.US Air Force selects Raytheon Missiles&Defense,

47、Northrop Grumman to deliver first hypersonic air-breathing missileEB/OL.2022-09-22.https:/ nse,-Northrop-Grumman-to-deliver-first-hypersonic-air-breathing-missile/.14 Steve T.Design fix required after DARPA secretly tested hypersonic TBG EB/OL.2022-04-29.https:/ ns/design-fix-required-after-darpa-se

48、cretly-tested-hy personic/.15 Steve T.Opfires scores successful first flight testEB/OL.2022-07-13.https:/ fense-space/missile-defense-weapons/opfires-scores-successful-first-flight-test/.16 Jason S.DoD flies 24 experiments to explore potential upgrades to 2024 hypersonic glide fleet EB/OL.2022-11-02

49、.https:/ es-24-experiments-explore-potential-upgrades-2024-hypersonic-glide-fleet/.17 Andrew E.First live rounds of army s hypersonic weapon coming in roughly 6 months EB/OL.2022-08-12.https:/ ly-6-months/.18 Sam L.Hii set to install first hypersonic missiles on USS Zumwalt,USS Michael Monsoor durin

50、g repair periodEB/OL.2022-08-12.https:/news.usni.org/2022/08/12/hii-set-to-install-first-hypersonic-missiles-on-uss-zumwalt-uss-michael-monsoor-during-repair-period/.19 John T.Boeings updated Valkyrie reveals evolving hypersonic design EB/OL.2022-01-07.https:/ ving-hypersonic-design/.20 Military Aer

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