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美军敲定洛马公司高超音速导弹项目,美军高超

文章作者:外国军情 上传时间:2019-06-22

  [文/观察者网 堵开源]英国《飞行国际》、美国《航空周刊》等媒体近日发表的文章透露了关于不久前美国空军与洛克希德公司签署合约研制ARRW导弹项目的一些细节情况。据称,这种原型武器已经被指定编号为AGM-183A,其最大飞行速度将达到20马赫。美国上一次挑战20马赫飞行速度的高超声速滑翔飞行器试验是在2011年发射的HTV-2,该飞行器飞行几分钟后因为热防护技术不足而在大气层中烧毁。

  [文/观察者网堵开源]英国《飞行国际》、美国《航空周刊》等媒体近日发表的文章透露了关于不久前美国空军与洛克希德公司签署合约研制ARRW导弹项目的一些细节情况。据称,这种原型武器已经被指定编号为AGM-183A,其最大飞行速度将达到20马赫。美国上一次挑战20马赫飞行速度的高超声速滑翔飞行器试验是在2011年发射的HTV-2,该飞行器飞行几分钟后因为热防护技术不足而在大气层中烧毁。

  来源:观察者网

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  据《航空周刊》报道称,五角大楼最近公开的采购文件证实,他们与洛克希德·马丁公司签署的快速发展与生产合同中所要求生产的代号“空射快速反应武器”(ARRW)导弹已经被指定型号为AGM-183A。

  据《航空周刊》报道称,五角大楼最近公开的采购文件证实,他们与洛克希德·马丁公司签署的快速发展与生产合同中所要求生产的代号“空射快速反应武器”(ARRW)导弹已经被指定型号为AGM-183A。

  [文/观察者网 堵开源]美国空军在高超声速导弹开发问题上有多急?看看他们最近发出新高超声速导弹研制项目订单的情况就知道了。美国《航空周刊》杂志网站6月6日报道,继今年4月发出给洛克希德公司价值9.28亿美元的高超声速导弹研制订单后,6月4日美军又向洛克希德下达第二个高超声速导弹研制项目订单。

  AHW项目以前是美国陆军的高超声速武器项目,第二次发射失败后转交给了美国海军。

  美国空军全寿命周期管理中心授予洛马公司“空射型快速响应武器”(ARRW)项目高超声速导弹研制合同,并正式赋予该导弹编号AGM-183A。合同金额为7.8亿美元,合同周期截止到2023年。在“战术助推滑翔”(TBG)项目成果基础上,ARRW项目正在研制一型空射型高超声速助推滑翔导弹。具体承担ARRW项目的是洛马导弹与火控分公司。

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  美国高超声速武器发展又取得了重要成果。美国海军学院新闻网11月3日报道称,美国海军战略系统项目(SSP)主任特里·本尼迪特海军中将在11月2日宣布,美国海军进行了首次“常规全球快速打击”导弹试射,试飞取得了成功。该飞行器主要基于前期陆军“先进高超声速武器”(AHW)项目方案,并针对潜艇导弹发射管进行了适应性改进。

  根据美国空军公布的文件,ARRW项目共收到了来自波音、雷声和洛马三家公司的竞标方案,并最终选择了洛马作为唯一总承包商。美国空军评估认为雷声公司方案的助推器尺寸和性能无法满足射程要求,生存力和毁伤性能因导引头方案而偏离基线要求,且导引头方案无法满足进度要求。波音公司方案的评估结果也是进度风险过高。即便波音方案提出的是在合同授予后96个月内(这已经比要求晚了60个月)交付导弹,但美国空军仍然认为波音的进度计划过于“乐观”。而且更重要的是,波音提交的方案实质上是一种弹道再入式导弹,而不是美国空军要求的助推滑翔导弹。

  美国上一次挑战20马赫的尝试以失败告终

  美国上一次挑战20马赫的尝试以失败告终

  根据此前洛克希德提供的设想图,TBG验证弹后续开发出来的导弹应该是能够在F-22弹舱内发射的高超声速滑翔导弹

  高超声速武器被誉为“彻底改变战争规则的工具”,巨大的战术价值和战略价值使之成为各军事大国未来高技术武器发展的重点。目前,中美俄都在积极研制高超声速武器,并取得了令人瞩目的成绩。那么,中美俄高超声速武器发展如何?谁执牛耳?

  美国空军认为洛马公司的方案是唯一能够满足进度要求的方案,由于充分吸收了TBG项目的成果,且在一些重大部件上实现了通用,因此节省了大约24个月的周期。但美国空军也评估认为,气动外形、前缘结构、雷达罩等技术在向产品转化时仍然具有较高风险,不过由于TBG项目已经完成了大量设计分析和风洞试验,且TBG项目仍在不断取得进展,相关风险将会持续得到减弱和降低。

  英国《飞行国际》的两篇文章则透露了更多关于这种导弹的技术细节和竞争情况。

  英国《飞行国际》的两篇文章则透露了更多关于这种导弹的技术细节和竞争情况。

  据报道,美军4月向洛克希德公司下达的订单项目名称为“高超声速常规打击武器”(HCSW),这一项目只进行了简短竞标,美国空军表示,他们计划在合同签署后的24个月内完成关键性设计审查(CDR),也就是在2019财年年底前。然后,在2022年内,将这种飞行速度达到马赫5的高超声速导弹装备到现役战斗轰炸机上,实现早期作战能力(EOC)。

  美国:实力雄厚 领跑发展

  日前,洛克达因公司(作为项目的子承包商)称,已完成ARRW项目高超声速助推滑翔导弹用助推火箭发动机在极端环境下的两次热试车试验。该型助推火箭将用于支撑完成ARRW项目的初步飞行试验。   (作者署名:现代兵器)

  据称,AGM-183A导弹是基于“战术助推滑翔“(TBG)项目发展的,该项目从2014年由国防部先进技术研究局(DARPA)支持开展。该导弹使用固体助推火箭飞到高空,随后释放无动力的滑翔器,该滑翔器一边下降高度一边以最高20马赫的速度滑翔。

  据称,AGM-183A导弹是基于“战术助推滑翔“(TBG)项目发展的,该项目从2014年由国防部先进技术研究局(DARPA)支持开展。该导弹使用固体助推火箭飞到高空,随后释放无动力的滑翔器,该滑翔器一边下降高度一边以最高20马赫的速度滑翔。

  而6月4日,美国空军又下达了第二个导弹研制项目订单,不过关于这个项目的细节在本刊拿到的报告书里被抹去。这可能是空射快速反应武器项目(ARRW),这是一种空射的火箭助推-滑翔高超声速导弹,洛克希德·马丁公司已经根据其和DARPA的合作订单,在开展这种武器的研制,其原型验证弹代号“战术助推滑翔”(TBG)。

  2016年8月,美国《航空周刊》选出了下一任美国总统必须关注的九大航空航天技术,其中高超声速技术位列榜首,反映了美国对高超声速技术发展的高度重视。

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  尽管洛克希德·马丁公司早在一年多钱就已经赢得价值7.8亿美元的合同,但美国空军在今年夏天被迫对这一项目展开重新竞标。出现这种情况的原因是,之前的项目本来是DARPA主导的TBG项目的一个延续,美国空军随后决定这个项目要按照军方采购程序进行。所以按规定,美军必须在两家竞争者当中进行再次竞标,尽管此前DARPA项目竞标已经得出了结论。

  尽管洛克希德·马丁公司早在一年多钱就已经赢得价值7.8亿美元的合同,但美国空军在今年夏天被迫对这一项目展开重新竞标。出现这种情况的原因是,之前的项目本来是DARPA主导的TBG项目的一个延续,美国空军随后决定这个项目要按照军方采购程序进行。所以按规定,美军必须在两家竞争者当中进行再次竞标,尽管此前DARPA项目竞标已经得出了结论。

  HCSW是一种固体火箭助推的导弹,采用GPS制导,而ARRW是一种火箭助推滑翔导弹。美国空军的文件中这样描述:“为了赶上对手的技术进步速度,[涂黑内容]项目被要求快速完成CDR。[涂黑内容]HCSW项目的意图是一种低风险,集中采用高成熟技术的,备份解决方案。”

  高超声速是指飞行速度超过5倍音速,传统的涡轮喷气和涡轮风扇发动机都对此都鞭长莫及,普通的冲压发动机也很难接近5倍音速。要想达到高超声速,现在可行的只有两条路:使用超燃冲压发动机或助推滑翔方式,这正好是DARPA(美国国防部高级研究计划局)2016年9月授予洛·马公司的两项合同涵盖的内容。

  为了满足美国空军ARRW项目的要求,波音公司也参加了竞标,他们提出了一个以重返大气层弹道方式飞行的高超声速方案,这个方案与美军要求中的高超声速滑翔概念有一定差别。波音公司的设计方案中,试验用飞行器和最终产品的推进系统也不一样,美国空军认为这意味着更大的风险。雷西昂导弹公司也提交了一个助推滑翔方案,但美国空军认为这个方案缺乏如何从飞行验证系统向武器过渡的计划实施细节。

  为了满足美国空军ARRW项目的要求,波音公司也参加了竞标,他们提出了一个以重返大气层弹道方式飞行的高超声速方案,这个方案与美军要求中的高超声速滑翔概念有一定差别。波音公司的设计方案中,试验用飞行器和最终产品的推进系统也不一样,美国空军认为这意味着更大的风险。雷西昂导弹公司也提交了一个助推滑翔方案,但美国空军认为这个方案缺乏如何从飞行验证系统向武器过渡的计划实施细节。

  这份评估报告随后又说,“这将意味着,[涂黑内容,但似乎是ARRW]项目的CDR,将在2019财年初进行,而HCSW则计划在同年底前完成。这两个项目都要求确保在2020年代初具备投入实战的能力。”

  2016年9月中下旬,美国国防高级研究计划局(DARPA)连续授予洛·马公司研制高超声速武器的合同,其中9月19日DARPA授予洛·马公司1.47亿美元的合同,为战术助推滑翔项目研制验证原型机,9月23日DARPA又授予洛·马公司1.71亿美元的合同,开始高超声速吸气式武器概念的演示验证导弹研制。美国在高超声速领域的频繁动作进一步加剧了高超声速领域的军备竞赛。

  洛克希德的方案——在赢得前一次竞标后一年再次提交——毫不意外的有比另外两个方案多得多的技术细节和切合ARRW项目的要求。此外,洛克希德已经与零部件供应商之间进行了大量工作,做好了满足“在合同签署后36个月内达到规定生产速率”要求的准备。

  洛克希德的方案——在赢得前一次竞标后一年再次提交——毫不意外的有比另外两个方案多得多的技术细节和切合ARRW项目的要求。此外,洛克希德已经与零部件供应商之间进行了大量工作,做好了满足“在合同签署后36个月内达到规定生产速率”要求的准备。

  洛克希德·马丁公司目前按照合同将在2019年内进行代号TBG的滑翔导弹实验,这种导弹射程500海里(约926公里)。而臭鼬工厂此外还有计划要在2019年完成DARPA的超燃冲压发动机实验,即航程300海里以上(556.6公里)的“高超声速空射武器概念”(HAWC)导弹的试验。

  目前,美国战术级的高超声速武器主要是高超声速打击武器(HSSW)项目,它可细分为吸气式和助推滑翔两项内容,即战术助推滑翔(TBG)和高超声速吸气武器(HAWC)。TBG是美国空军HTV-2项目失败的产物,HTV-2两次飞行试验失败后,美国空军决定将研究重点转向难度较低的战术高超声速武器,从而诞生了TBG项目。综合各方面报道,TBG的目标是研发一种能够在10分钟内飞行超过1852千米的武器,可以看作HTV-2降低指标的产物,最终目标是发展一种现有成熟机载和舰载平台上的发射的高超声速助推滑翔导弹。

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  由于采用火箭动力,HCSW的飞行速度,技术难度和风险相对小,因此其进展速度将比高超声速吸气式的HAWC要快,这个项目是美国空军研究实验室(AFRLA)X-51A项目的后续,该机曾在2013年打到马赫数5的速度。

  HAWC则源自X-51A项目的部分技术。X-51A虽然没有实现6马赫的飞行速度目标,但却有效的加速到5.1马赫,发动机工作了240秒,证明了基于碳氢燃料的超燃冲压发动机的可行性。DARPA透露,HAWC作为X-51A的后续项目将更为高效。据悉,HAWC的目标是研制一种速度5~6倍因素,射程约1000千米的高超声速吸气式巡航导弹。按照计划TBG和HAWC都进入了攻坚阶段,有望在2019年开始飞行演示试验,它们衍生而出的廉价高超声速武器很可能形成出战略威慑效果。

  当时美国媒体报道称,美国当时能够进行较长时间模拟试验的风洞最大测试速度为15马赫,因此对于20马赫时的相关参数只能靠推测,成为HTV-2失败的主要因素

  当时美国媒体报道称,美国当时能够进行较长时间模拟试验的风洞最大测试速度为15马赫,因此对于20马赫时的相关参数只能靠推测,成为HTV-2失败的主要因素

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  此前波音公司负责开发的X-51A高超声速飞行器验证了超燃冲压发动机可行性,下一阶段的研制工作由洛克希德公司继续

  HTV-2项目发展并不顺利,两次飞行试验都以失败告终。

  近年来美国对国家能源局的LENS系列风洞进行了改进,这一系列风洞的原理和中国JF-12风洞类似,目前据称已经能够模拟30马赫的飞行速度,但其试验时间目前可能还赶不上JF-12,对于测试来说仍受一定限制

  近年来美国对国家能源局的LENS系列风洞进行了改进,这一系列风洞的原理和中国JF-12风洞类似,目前据称已经能够模拟30马赫的飞行速度,但其试验时间目前可能还赶不上JF-12,对于测试来说仍受一定限制

  但是,为了满足空军2022财年要尽快将高超声速导弹投入服役的要求,这次透露的评估文件中提到,洛克希德公司必须在CDR评估前,完成导弹系统在作战环境下所需要的若干子系统和关键部件的研制工作。这当中包括:制导、导航、控制与热防护。

  虽然HTV-2项目已经折戟沉沙,但美国也没有放弃战略级高超声速武器的发展,美国陆军的先进高超声速武器(AHW)是一种使用战略靶标系统作为发射工具,以双锥体外形弹头进行高超声速滑翔的试验项目。AHW已经进行了一次成功试验,在半个小时内飞行了3700千米抵达夸贾林环礁的里根靶场。AHW第二次试验中助推火箭爆炸,爆炸甚至殃及发射工位,不过美军还在规划更多的AHW飞行试验,2017~ 2021财年可能为它申请最高达10亿美元的预算,以进行更多的飞行试验。

  此外,《飞行国际》称,美国洛克达因公司已经完成了两次空射战术滑翔高超声速飞行器计划使用的火箭发动机的热试车。

美军敲定洛马公司高超音速导弹项目,美军高超音速武器赋予编号AGM。  此外,《飞行国际》称,美国洛克达因公司已经完成了两次空射战术滑翔高超声速飞行器计划使用的火箭发动机的热试车。

  文件称,美国空军从2017年中旬开始已经接到12次个HCSW项目的投标,但经过评估只有5家承包商有技术能力来发展这种武器:波音、洛克希德、诺斯罗普·格鲁曼、轨道ATK以及雷西昂公司。而4月发表的中标文件中只提到有3家。

美军敲定洛马公司高超音速导弹项目,美军高超音速武器赋予编号AGM。  简而言之,依靠过去的技术积累,加上近年来大力发展新高超声速武器技术,美国在高超声速武器领域仍然占据着领跑的地位。

  这两次试车是在模拟极度寒冷和高温环境下进行的,试验时间目前仍然保密,但测试地点是在加利福尼亚爱德华兹空军基地美国空军研究实验室设施内。

  这两次试车是在模拟极度寒冷和高温环境下进行的,试验时间目前仍然保密,但测试地点是在加利福尼亚爱德华兹空军基地美国空军研究实验室设施内。

  文件中表示,这次的合同是规定交付时间和质量(IDIQ)的合同,其中规定工程和制造发展阶段(EMD)时间仅为60个月。评估文件称,美国空军没有足够的经费支撑这两个项目同时通过EMD阶段。

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  两次极端环境下的发动机试车目的是为了确保在规定要求的温度环境范围内能够正常工作。

  两次极端环境下的发动机试车目的是为了确保在规定要求的温度环境范围内能够正常工作。

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  准备挂载到B-52轰炸机的上的X-51A飞行器。

  在这种高超声速滑翔器系统中,火箭需要将其载荷加速到非常高的速度;随后飞行器与火箭分离,并进行无动力滑翔,直到命中目标,最大飞行速度达到20马赫。

  在这种高超声速滑翔器系统中,火箭需要将其载荷加速到非常高的速度;随后飞行器与火箭分离,并进行无动力滑翔,直到命中目标,最大飞行速度达到20马赫。

  美国已经将高超声速技术作为其国防研发的首要重点予以关注

  俄罗斯:兴趣盎然 成果不少

  洛克希德此前则公布,其获得的合同规定,“到实现EOC阶段为止的经费上限为9.28亿美元。”

  俄罗斯继承了苏联的衣钵,在高超声速领域具有很强的研制试验能力。美国更看重高超声速武器用于战术打击,而俄罗斯对高超声速武器用于战略打击更有兴趣。苏联解体后,俄罗斯启动了高超声速助推滑翔弹头技术的研制,其中最核心的项目就是4202项目。这个项目使用SS-19洲际导弹作为发射工具,发射一种高超声速的有翼滑翔再入飞行器,其技术上至少可以追溯到苏联应对美国星球大战的时代,当时苏联机械制造科研生产联合体研制了YU-70再入滑翔飞行器,用于突破美国的导弹防御系统。

  观察者网军事评论员表示,从上述的消息来看,HCSW和ARRW两个导弹研制项目都是从TBG验证弹基础上开发实战型导弹的项目。这其中,HCSW属于技术难度较低的“备份”方案,而ARRW技术难度较高。从此前洛克希德发表的设想图来看,TBG验证弹的最终目标是开发F-22弹舱里可以容纳的小型高超声速滑翔导弹。那么可以推测,HCSW可能是采用双锥体气动布局,较为传统的空射弹道导弹——类似中国出口型M-20弹道导弹的高超声速滑翔技术原理;而ARRW则是采用非轴对称布局的小型化高超声速导弹。不过,从上述报道中可以看到,HCSW和ARRW项目中最后只有一个能够进入正式的型号工程与制造发展阶段。

  面对美国导弹防御系统的威胁,俄罗斯开始已在此基础上研制新的飞行器——YU-71。YU-70和YU-71已经进行了多次试飞,但试验过程也并不顺利(不是高超声速飞行器失踪,就是没有正常分离),直到2016年4月19日YU-71发射试验才首次获得成功。这次成功堪称俄罗斯助推滑翔技术发展的强心剂。按照发展规划,YU-71如果未来研发顺利的话,2020年后YU-71可能装备到萨尔玛特等重型液体洲际导弹上,通过高超声速滑翔机动能力,显著提高俄罗斯核弹头穿透美国反导系统的能力,增强俄罗斯核打击力量的威慑效果。

  而此前所提到的9.28亿美元的总成本,是算上了EMD阶段的成本和HCSW验证阶段的成本,那么也就是说,ARRW HCSW 其中之一的EMD阶段的总成本应该大大超过10亿美元。

  俄罗斯同样对战术级别的高超声速武器技术发展非常关注。事实上,俄罗斯在超燃发动机领域曾经是领头羊,俄罗斯的“冷”(Kholod)系统是世界上第一个实现正推力和加速度的超燃冲压发动机试验飞行器,正是它的竞争促使美国启动了X-43A等一系列超燃冲压飞行器项目。俄罗斯还有GLL-AP-02这样的高超声速飞行器,它可以看作俄罗斯版的X-51A,将在未来几年内进行飞行试验,并为高超声速导弹奠定基础。

  美国以如此令人惊讶的高成本的方式来开发高超声速导弹是很不寻常的,表明美国确实已经开始全力投入高超声速导弹发展。

  除此之外,俄罗斯还在研制3K-22“锆石”(Zircon)高超声速导弹系统。2016年3月,“锆石”进行了首次试射,据称这是一种速度5倍音速以上的导弹,计划到2018年装备在俄罗斯海军的巡洋舰上,它可能是GLL-AP-02的实用型号,关系类似于美国的HAWC和X-51A。俄罗斯还和印度联合开展了布拉莫斯II项目,它也是一种使用双模超燃冲压发动机的导弹,从航展外形上看类似于GLL-AP-02,很可能是“锆石”导弹的外销版。

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  俄罗斯希望通过高超声速武器增强现役洲际的突防能力,图为发射的SS-19洲际导弹。

  中国:迎头追赶 进步不小

  美苏在上世纪60年代开始再入机动弹头研究的时候,中国还没有实用的中远程导弹,中国冲压发动机尤其是超燃冲压发动机的研制也较晚,因此,中国是高超声速领域属于后来者。不过我国最近十年来在高超声速技术上取得了不小的进步,美国《航空周刊》介绍九大空天技术时专门提到高超声速领域中俄正在赶上。

  在助推滑翔飞行器方面,根据美国《华盛顿自由灯塔报》此前报道,中国在过去几年里先后进行了多次WU-14高超声速飞行器试验。报道称WU-14自东部某基地向西发射,据称它是类似HTV-2或AHW的先进高超声速飞行器,其作用主要用于作为洲际导弹弹头,以高超声速滑翔方式突破美国反导系统。目前中国官方对此从未发表信息,但《华盛顿自由灯塔报》称全部飞行试验都获得了成功。中国还研制了一系列使用双锥体外形和气动舵面控制的再入机动弹头,广泛装备在解放军现役各种弹道导弹上,增强突防能力的同时也提高了命中精度。

  目前,中国还在研制各种冲压发动机,该技术可以用于研制吸气式高超声速武器。公开资料显示,2006年,高超声速飞行器科技工程列入国家中长期科技规划(2006~2020年)》,成为其中的重大专项之一。根据《科技日报》2016年3月12日对中国航天科技集团公司六院院长谭永华院长的采访报道,中国上一代冲压发动机速度不到3倍音速,而现在研制成功的新型冲压发动机速度可达4.5倍音速,未来正在研制7到10倍音速的冲压发动机。可以期待,2020年前后,中国5倍音速以上的高超声速冲压发动机也将进行飞行试验,并为研制战术吸气式高超声速导弹奠定基础。

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