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美軍2024 財年高超聲速領域預算經費分析

2024-03-26 07:57崔亞鵬孫璐中國運載火箭技術研究院
國際太空 2024年2期
關鍵詞:滑翔超聲速樣機

崔亞鵬 孫璐(中國運載火箭技術研究院)

2023 年3 月,美國國防部(DoD)發布2024 財年國防預算提案,2024 財年國防總預算為8420 億美元,較2023 年預算申請增加了3.2%。其中國防部長辦公室(OSD)、國防高級研究計劃局(DARPA)和美國空軍、海軍、陸軍等部門分別給出在高超聲速技術研發、試驗與采購方面的預算申報情況,顯示出美國高超聲速武器系統研制、樣機演示驗證項目等領域的最新發展動向。

1 美軍高超聲速項目2024 財年預算概況

2024 財年,美國國防部將投資加快部署基于空基、陸基和?;叱曀俅驌粑淦飨到y的轉型能力,以維持其未來的戰場主導地位。在預算概覽中,美國國防部并未列出高超聲速武器領域經費總額,僅在總額110 億美元的遠程火力部分提及高超聲速武器。

本文中統計的經費涵蓋美國OSD、DARPA、陸、海、空三軍發展的主要高超聲速項目,不包括高超聲速防御項目預算,以及融入其他技術領域、但面向高超聲速導彈和飛機等應用背景的技術研發經費。本文重點統計美國高超聲速研究項目中的武器系統研制和技術演示樣機研制兩類項目。表1 中總結了這兩類高超聲速項目2022-2024 財年的預算概況。

表1 美軍主要高超聲速項目2022-2024 財年的預算 萬美元

從上述項目經費預算情況來看,美軍2024 財年用于高超聲速武器系統研制項目和技術演示樣機研制項目的經費約為31 億美元,與2023 財年基本一致。高超聲速武器系統研制經費仍主要用于推進高超聲速導彈武器樣機的研制,重點支持海、陸、空基高超聲速滑翔導彈和空基高超聲速巡航導彈的發展;技術演示樣機研制經費只占總經費投入的一小部分,重點用于DARPA 開展的TBG 項目和MoHAWC 項目的后續工作、空軍的Mayhem 多任務高超聲速巡航飛行器項目,以及SCIFIRE 項目。

2 高超聲速武器系統研制項目

美軍目前正在開展的武器系統研制項目包括海軍CPS 項目、陸軍LRHW 項目和空軍的ARRW 項目等助推滑翔武器,以及空軍的HACM 和海軍HALO等高超聲速巡航導彈。

海軍CPS 項目

CPS 項目將通過與陸軍合作,發展一種助推-滑翔武器系統,以在對抗環境中打擊縱深的、時間關鍵的軟目標和中等加固目標(圖1)。根據美國海軍計劃,該武器將于2025 年首先在DDG-1000 驅逐艇上實現部署,2028 年在弗吉尼亞級核潛艇上部署。

圖1 CPS 項目概念圖

2024 財年,該項目預算經費總額約為12.42 億美元,其中9.01 億美元繼續用來研發,以支持未來的陸軍原型部署和海軍平臺部署;3.41 億美元用來采購8 枚CPS 導彈,并計劃于接下來的2025、2026、2027、2028 財年分別采購10、11、16、19 枚,共計64 枚導彈。2024 財年研發經費9.01 億美元較2023 財年12.05 億美元有所下降,這些經費將主要用于CPS 武器系統研發和適配平臺改裝工作,包括支持武器控制系統開發、導彈與核潛艇集成、試驗設施建造,以及主要水下發射試驗專用設備制造等。

陸軍LRHW 項目

美國陸軍于2020 財年啟動LRHW 項目系統研制,該武器用于挫敗對手反介入/區域拒止(A2/AD)能力,并打擊其他高價值/時敏目標,其系統組成如圖2 所示。陸軍原計劃于2023 財年部署首支發射連,2025 和2027 財年部署另外兩支發射連。2021 財年已經完成了首支發射連所有地面支持設備和訓練發射筒的初步部署。

圖2 LRHW 導彈系統組成

2024 財年,LRHW 項目總經費達到11.01 億美元,其中研發、試驗和評估(RDT&E)經費約為9.44億美元,相較于2023 財年8.07 億美元增加17%,將繼續支持陸軍LRHW 原型樣機系統研制、試驗和部署工作。同時,LRHW 即將實現早期部署,為此美國國防部申請了1.57 億美元采購經費,包括為訓練基地采購1 輛指揮車和4 輛導彈運輸-起豎-發射車,還為后續武器系統采購與服務等工作提供支持。

空軍AGM—183A ARRW 項目

ARRW 項目以空軍和DARPA 聯合開展的TBG 項目為基礎,設計、研發、制造和試驗一種高超聲速武器原型樣機,以驗證作為遠程快速打擊能力的可行性(圖3)。

圖3 ARRW 項目概念圖

美空軍在2024 財年未列支采購經費,但列支了1.5 億美元的RDT&E 經費,比2023 財年的1.15 億美元增加了30%。根據預算文件,該項目將在2024財年之后結束,后續未再安排預算,其發展和部署前景不明。

空軍HACM 項目

HACM 項目將空軍和DARPA 的使能系統技術集成到一種導彈樣機系統,驗證一種用于遠程快速打擊的多任務武器方案的可行性。該項目將設計、研制、制造和試驗大量原型樣機,以支撐HACM 的采購和生產決策。2024 財年,該項目申請預算為3.82 億美元,較2023 財年有所降低。

海軍HALO 項目

美國海軍在2023 財年啟動HALO 項目,前身是2022 財年的“進攻性反水面作戰增量2”(OASuW Inc 2)項目。海軍將盡最大可能利用正在成熟的技術來加快項目進展。HALO 計劃在2029 財年列裝部署。海軍2024 財年為該項目申請經費約9580 萬美元,用于繼續推進關鍵技術的成熟和原型設計工作,并完成技術審查-2(technical review-2)任務。

3 高超聲速技術演示樣機研制項目

美國DARPA 重點開展戰術助推滑翔和高超聲速吸氣式武器方案兩種空射武器技術演示樣機的研制,此外國防部還支持與澳大利亞合作開展空射吸氣式高超聲速武器原型的演示驗證。

TBG 項目

TBG 項目由DARPA 和空軍聯合開展,將通過技術研發和驗證,實現戰術射程的空射高超聲速助推滑翔系統,將對一種可從現有平臺發射、能形成作戰裝備的飛行器開展飛行演示試驗。TBG 項目2024 財年預算申請8150 萬美元,比2023 財年的3000 萬美元顯著提升,原因在于對制導電子裝置及其他子系統研制的投入增加。

HAWC 項目

HAWC 項目同樣由DARPA 和空軍聯合開展,目標是通過技術研發與驗證,顯著提升針對時間敏感目標或重點防御目標的快速響應遠程打擊能力。HAWC 將針對一種有效、低成本空射高超聲速巡航導彈的關鍵技術開展飛行演示驗證。該項目已于2022 財年完結,目前已成功完成全部的4 次飛行試驗,該項目的技術驗證工作已由新啟動的MoHAWC項目繼續開展。

MoHAWC 項目

DARPA 在2023 財年啟動名為MoHAWC 的新項目,以支持超燃沖壓發動機動力巡航導彈的后續試驗。MoHAWC 項目基于HAWC 項目,開發、集成和演示各種技術,以提高空射高超聲速巡航導彈的效能和可生產性。該項目預計開展4 次飛行試驗,其飛行試驗將擴展作戰包線。MoHAWC 項目2023 財年的經費為6000 萬美元,用于開展多架試驗樣機的采購制造;在2024 財年申請3000 萬美元經費,主要用于飛行試驗的開展實施。

SCIFIRE 項目

SCIFIRE 項目由美國和澳大利亞聯合開展,旨在利用以前在高超聲速技術方面的科學和技術投資,開發和演示空射的吸氣式高超聲速武器原型。SCIFIRE 將進一步發展成熟的高超聲速巡航導彈技術,以便在對抗環境下打擊時間關鍵的、防御嚴密的高價值目標。SCIFIRE 尺寸外形允許其集成到戰斗機上。2024 財年,該項目申請890 萬美元經費,計劃作為美國空軍HACM 項目的過渡項目而繼續開發和試驗。

Mayhem 項目

Mayhem 項目的目標是開發一種吸氣式高超聲速系統,能夠使用標準化的有效載荷接口執行多項任務,使用超燃沖壓發動機來產生推力,以超過1700m/s 的速度推動飛行器進行長距離飛行。2024財年,美空軍為其列支1361 萬美元研發經費,繼續推動多任務巡航系統的技術成熟活動,并拓展高超聲速系統的工作能力;推動數字工程等技術在研發驗證中的應用;啟動低成本多任務高超聲速情報、監視、偵察(ISR)和打擊系統的設計開發。

4 分析

美陸軍、海軍穩步推進高超聲速滑翔導彈采購部署

2024 財年,美陸軍、海軍分別列支高超聲速滑翔導彈的采購經費,穩步推進該型武器的列裝部署。陸軍原計劃同海軍完成兩次“聯合飛行試驗”后,于2023 年部署首個導彈連,但由于飛行試驗進展不順,導致進度一再延誤。但通過2024 財年經費預算可知,陸軍堅持推動LRHW 項目的整彈樣機試驗和第二個導彈連建設,海軍也計劃采購8 枚CPS 導彈并推進與艦艇的集成工作。這表明即使飛行試驗受挫,陸、海軍也將維持原定高超聲速滑翔導彈的部署計劃并完成列裝部署。

美空軍滑翔導彈項目未明確后續研發和采購計劃,項目面臨完結

2020 財年,美空軍取消高超聲速常規打擊武器(HASW)項目,集中力量發展ARRW 滑翔武器項目。原本在2022 年12 月完成首次整彈樣機飛行試驗后,ARRW 項目有望在2023 財年完成入役前的所有飛行試驗,并在2023 年秋季實現部署。但由于2023 年3月的飛行試驗失敗,8 月和10 月的飛行試驗結果不明,導致空軍對ARRW 項目失去信心,該項目面臨完結。2024 財年預算中,美空軍僅為ARRW 項目列支了研發經費,并在后續財年中未列支任何經費,充分印證了其放棄ARRW 項目的態度,美空軍已將高超聲速武器的發展重心轉移至高超聲速攻擊巡航導彈。

美軍大力推進空基巡航導彈的方案設計與工程進度

2024 財年,美空軍將投入5.3 億美元支持高超聲速導彈研發,其中高達3.8 億美元用于HACM 項目,ARRW 經費僅為1.5 億美元,投資重心轉向高超聲速巡航導彈。原因可能是HACM 能夠與更多平臺集成運用,并且方案設計等開發工作進展順利,相關技術也已經通過DARPA 的技術演示項目得到了成功驗證,而ARRW 項目則試驗進展不順。此外,原本作為過渡項目的SCIFIRE 項目在尚未開展驗證試驗的情況下,計劃于2023 年12 月提前劃歸空軍HACM 管理,表明空軍對HACM 項目開發進度的迫切需求。另一方面,美海軍2024 財年為其艦載機搭載的HALO 導彈項目申請將近1 億美元的研發經費,大力推進關鍵技術的成熟和原型設計工作,并計劃在2029 財年完成部署,顯示出海軍對該型巡航導彈的開發十分重視??偟膩砜?,美空軍和海軍為空基巡航導彈投入大量經費,將極大推動該類型導彈武器的方案設計與工程進度。

技術演示驗證項目既支持軍種工程研制又積極探索新的技術應用方向

在高超聲速武器技術演示驗證方面,美國國防部同時關注滑翔與巡航兩條路線,在為各軍種高超聲速工程研制項目降低風險的同時,也在探索新的技術應用方向。在滑翔武器技術驗證領域,DARPA 的TBG 項目在2023 財年仍將完成后續飛行試驗,推動楔形體滑翔導彈技術得到驗證,以支持相關工程項目的研制;TBG 項目2024 財年大幅提升研發經費,加強了海軍改型的研發力度,重點關注制導電子裝置等新技術的開發,為海軍應用方向進行技術探索和儲備。在巡航武器技術驗證領域,DARPA 聚焦MoHAWC項目,在HAWC 項目基礎上進一步驗證碳氫超燃沖壓發動機等各項技術的成熟度,研究成果可直接應用于美軍高超聲速巡航武器,將極大加速美軍巡航導彈的研制進程。

5 結束語

2024 財年,美軍高超聲速預算計劃的重點仍然在于加速高超聲速武器的研制、試驗以及部署進度,直接用于高超聲速滑翔和高超聲速巡航武器項目的預算高達29.7 億美元,表明美軍對高超聲速武器實戰化的迫切追求。未來,美軍將進一步加大投資力度,極力追求在高超聲速領域的領先地位。

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