美国新PPT?新型高超音速打击-侦察飞行器项目力争2030年前开发出原型机

来源：战区

美国空军与国防高级研究计划局（DARPA）合作，仍在探索一种可重复使用的高超音速飞行器概念，该飞行器能够执行打击和情报、监视与侦察（ISR）任务。目前正在进行的工作可能会在未来五年内启动下一代响应式打击（Next

RS）飞行原型机或演示机的开发。一个名为“混乱”（Mayhem）的机密空军项目去年陷入了不确定性，其目标与上述项目非常相似，甚至包括是否存在对这种能力的需求都充满疑问。

在过去一年左右的时间里，Next RS概念在多个DARPA招标通知中悄然出现，这些通知旨在寻求满足各种相关技术需求的提案。本月早些时候，《航空周刊》率先报道了这一努力。

DARPA
2月5日发布的一份招标通知称：“DARPA航空航天项目办公室（APO）与空军研究实验室（AFRL）和美国国家航空航天局（NASA）密切合作，开发和演示能够支持下一代响应式打击（Next

RS）空中平台的技术。APO设想，可重复使用的高超音速飞行器属性将为未来针对受先进防空系统保护的目标提供多任务打击/ISR能力。APO正在寻求创新技术，以填补当前最先进的可重复使用高超音速技术与本十年末启动NextRS
Y型飞机设计和开发计划所需的技术成熟度水平之间的差距。”

一种概念性高超音速飞行器的渲染图。通用电气（GE）

该通知列出了APO认为对推进Next RS概念至关重要的六个技术领域：结构和材料、高速武器分离、双模式推进、发电、热管理系统以及高超音速涡轮发动机。

在双模式推进方面，APO特别关注“能够在整个飞行包线内持续运行涡轮基组合循环（TBCC）推进系统的技术”。先进的高超音速涡轮发动机技术还将“能够在上升和下降模式转换过程中实现高效的TBCC操作，而无需注水”。

2024年4月在线发布的另一份与Next
RS相关的招标通知补充道：“DARPA希望更深入地了解高超音速燃气涡轮（HMGT）迄今为止的发展情况，以及将此类发动机推进到初步设计阶段所需的技术。如果这种发动机将在近期开发，DARPA还认为需要一个现有的核心作为此类发动机开发计划的核心。”

这份2024年4月的通知还强调了DARPA通过过去的先进全范围发动机（AFRE）项目在TBCC推进方面的工作，并设定了一个概念性要求，即HMGT能够产生30,000至38,000磅的持续推力。其他预计的性能规格属于机密。

实用的TBCC推进系统一直被视为超高速飞行器设计的“圣杯”。通常用于将吸气式飞行器推进到高超音速（通常指马赫数5以上）的冲压喷气发动机和超燃冲压发动机在亚音速下无法正常工作，甚至在低超音速下也难以高效运行。因此，在这些发动机启动之前，通常需要由火箭发动机提供显著的初始助推速度。TBCC将冲压喷气发动机/超燃冲压发动机与在较低速度下工作的喷气涡轮相结合，并能够在两种模式之间无缝切换。具有TBCC推进系统的飞行器将能够从足够长的现有跑道上起飞和着陆，但以高超音速甚至超音速巡航，从而提供巨大的作战灵活性。

一幅基于涡轮的联合循环发动机概念布局的图形描绘。洛克希德·马丁公司

美国国防高级研究计划局（DARPA）2月5日的合同公告中明确提到“使武器、武器舱和弹射系统能够适应从飞机上进行高超音速分离并飞向目标的技术”，这一点也值得讨论。任何以高超音速飞行的飞行器都会受到巨大的物理和热应力。设计一个在这种条件下能够安全打开并释放物体的有效载荷舱，带来了额外的重大挑战。无论释放的是什么有效载荷，至少在初始阶段，它都将以高超音速移动，并且需要能够承受这些应力。对于可操作的下一代可重复使用（Next
RS）平台，可能需要开发专用的弹药。

“近期高超音速武器的发展，无论是基于超燃冲压发动机的系统还是基于助推滑翔的系统，都带来了结构概念和材料开发的复兴，这些结构和材料能够在高超音速环境和武器般的生命周期及时间线中存活下来，”2024年4月发布的与Next

RS相关的另一份合同公告说道，为实质性的材料科学和工程要求提供了更多背景信息。“热防护系统、‘热’结构和增材制造结构的进步伴随着这些开发工作。同样，对复合材料（如碳-碳复合材料、浸渍碳-碳复合材料或陶瓷基复合材料）的研究也随之进行。”

“对于高超音速武器而言，这些结构和材料的进步是迈向实现高超音速飞机结构所必需但不充分的一步，这些飞机结构需要在更长的运营时间线上可重复使用，在大面积/机体上重量效率高，并且主要设计为承受热负荷而非机械负荷，”该公告补充道，该公告表示对“可重复使用、重量效率高、热驱动、金属机体和蒙皮”感兴趣。

在任何合同公告中，都没有提供关于DARPA和空军可能为Next RS构想的平台或平台的更多细节，包括总体尺寸或有效载荷能力。截至目前，还没有明确定义的要求指向一种具有大有效载荷的大型飞机。

当就2月5日的合同公告寻求更多信息时，DARPA告诉《战争地带》（TWZ）无法提供其他任何信息。《战争地带》也已联系空军研究实验室（AFRL）和美国国家航空航天局（NASA）。

洛克希德·马丁公司

然而，目前手头关于Next
RS的细节与AFRL此前描述的Mayhem项目极为相似，Mayhem项目也被称为高超音速多任务情报、监视与侦察（ISR）和打击项目，还有一个相关项目称为高速可操作系统使能技术（ETHOS）。2021年，Leidos公司赢得了一份合同，开发一种由超燃冲压发动机驱动的Mayhem飞行器，该飞行器也预计可以从另一架飞机上空发射。Leidos的团队还包括Calspan公司、德雷珀实验室和克拉托斯防御与安全解决方案公司。

然而，到去年年初，Mayhem项目的未来变得非常不明朗。

“AFRL既没有终止初始任务订单，也没有终止不定期交付、不定期数量（IDIQ）合同，”AFRL航空系统局高速系统分部主任空军上校亚伦·塔克于2024年2月告诉《战争地带》。“初始任务订单将通过概念设计评审来完成。”

“Mayhem项目在2024财年没有获得资金，以超出任务订单1（概念设计评审/系统需求评审）的范围继续进行，”塔克补充道。“这一资金决定导致空射高超音速ISR（情报、监视与侦察）和打击能力的数字设计和使能技术的开发按年推迟，直到资金恢复。”

此外，“尽管AFRL没有终止与Leidos的现有合同，但目前的作战需求尚不够明确，不足以证明有必要进行重大投资以推出并提供一个更完整、适合采购项目的设计方案，”AFRL发言人布莱恩·里普尔当时也告诉《战争地带》。“AFRL未来可能会寻求向Leidos合同增加额外的任务订单。”

“空军全球打击司令部（AFGSC）将在未来一年内进行替代方案分析（AoA），以完善对高速打击的需求，而国防部办公厅（OSD）则继续完善可重复使用应用的跨越式能力，”里普尔补充道。

“就可行性而言，我们目前更感兴趣的是高马赫数涡轮发动机，”一名美国空军官员在2024年2月被问及AFGSC对Mayhem项目的兴趣时也告诉《战争地带》。

Mayhem项目的当前状态尚不清楚，存在一种可能性是Next RS是该项目的后续项目或以其他方式与之相关联。

Mayhem项目最早于2020年出现，还与另一个名为多任务巡洋舰的项目以及涡轮基组合循环（TBCC）推进系统的工作相关联。该项目的出现也伴随着2010年代末围绕能够执行打击和情报、监视与侦察（ISR）任务的可重复使用高超音速飞机的一场仍令人好奇的公开讨论热潮。其中，洛克希德·马丁公司的臭鼬工厂先进项目部门非常积极地推广了一个名为SR-72的概念——这是对该公司著名的SR-71黑鸟侦察机的继承——以及相关的发展。时任公司首席执行官玛丽琳·休森在2016年公开表示，可能会以不到10亿美元的成本建造一架战斗机大小的高超音速验证机。次年，时任臭鼬工厂负责人的罗布·韦斯在美国航空航天学会航空论坛上称高超音速技术已经“成熟”，并且有报道称相关设计的实际飞行测试可能在2018年进行。洛克希德·马丁公司的声明甚至促使波音公司随后提出了一个名为“女武神（Valkyrie）”的竞争概念。

艺术家构思的SR-72设计图。洛克希德·马丁公司（艺术家构思的SR-72设计图）。

到2010年代末，SR-72已经从洛克希德·马丁公司的网站和其他宣传材料中消失了。随着臭鼬工厂为2022年大片《壮志凌云：独行侠》创作了一架名为“暗星”的虚构高超音速飞机，有关该设计的讨论再次浮出水面，据说这一设计如此真实，以至于其部分“可能不仅仅是虚构”。

2022年，波音公司还发布了一款新型高超音速飞机的设计渲染图，如下所示，该设计似乎是从“女武神”演变而来的。但该公司并未透露这是否与Mayhem项目的提案或与美国政府其他任何项目的相关工作有关。

波音公司

空军过去几年还与其他多家公司公开合作，共同研发高超音速飞机概念及相关技术，其中包括赫米厄斯公司和埃克索尼克公司。多年来，美国国防部高级研究计划局（DARPA）和美国国家航空航天局（NASA）也一直在进行与可重复使用高超音速飞行器相关的广泛研发工作。赫米厄斯公司一直在研究一种名为“奇美拉”的涡轮基组合循环（TBCC）推进系统。该公司还在推进其无人驾驶Quarterhorse
Mk. 1飞机的首次飞行，该飞机由非常普通的J85涡轮喷气发动机提供动力，预计甚至无法达到超音速飞行。Quarterhorse Mk.
1是计划中的一系列设计中的第一款，后续设计将采用功能逐渐增强的推进装置。

我们也不知道在可重复使用高超音速飞机的机密领域，包括SR-72或类似概念方面，过去可能发生了什么，或者现在仍在发生什么。同时开展非机密和机密项目并非前所未有，而且这样做也有好处，比如可以从更广泛的来源中征集满足特定需求的提案。Next
RS是否反映了机密领域已经在进行的工作，目前尚不得而知。

无论如何，正如TWZ过去关于Mayhem项目所写：

“尽管如此，一种可重复使用的无人机载高超音速打击和侦察飞机肯定能在各种作战场景中发挥作用。这样的系统非常适合打击时间敏感目标，或者只是收集有关这些目标的情报，包括在极端防区外距离深入敌方禁区。从情报、监视和侦察（ISR）的角度来看，间谍卫星可能是收集目标情报的唯一其他选择，但重新部署可能需要太长时间，而且可预测，敌人会知道它们何时飞过。”

“与区域地面和地面发射概念相比，机载可重复使用平台在接近方向和及时到达目标区域方面可以提供更大的灵活性。”

同时，也存在一个问题，即可重复使用高超音速飞机（尽管其复杂）所能提供的优势，是否可以通过其他能力（如防区外弹药，包括高超音速类型）更好地实现。

Next
RS或任何其他项目是否会催生一种可投入使用的可重复使用高超音速打击/ISR平台，仍有待观察。美国空军于去年12月发布的一份官方报告详细阐述了该军种以及美国太空部队到2050年的愿景，其中值得注意的是，报告并未提及可重复使用高超音速飞行器，但确实讨论了可消耗高超音速武器。该报告还强调了日益严重的防空威胁，包括射程高达1000英里的防空导弹，这与Next
RS项目背后的驱动因素相一致。

洛克希德·马丁公司

本月早些时候，国防部长皮特·赫格塞斯还命令空军暂停大部分现代化工作，直至新的空军部长获得确认并能够审查这些计划。据《防务突破》（Breaking

Defense）报道，赫格塞斯还发布了一份备忘录，指示对拟议的2026财年支出计划进行审查，目标是将整个国防部预算的大约8%，即约500亿美元，转移到特朗普政府的新优先事项上，比如“铁穹”导弹防御计划。这份备忘录尚未公开发布，《华盛顿邮报》首先对此进行了报道。

空军在许多现代化重点项目的可负担性方面已经面临日益严重的危机。值得注意的是，主要由“哨兵”洲际弹道导弹（ICBM）计划成本激增引发的预算担忧，去年促使对正在“下一代空中优势”（NGAD）计划下开发的新型第六代有人驾驶战斗机计划进行了深入审查。到目前为止，尚未宣布关于NGAD战斗机未来的决定，该决定还与新型协同作战飞机（CCA）无人机和隐身空中加油机的规划相互交织。所有这些都引发了关于未来B-21“突袭者”隐身轰炸机机队最佳规模的新问题。

一张概念性的第六代有人驾驶战斗机渲染图。柯林斯航空航天公司

从本月美国国防部高级研究计划局（DARPA）合同通知中出现的Next RS可以明确看出，空军内部至少对可重复使用的高超音速打击/情报、监视和侦察（ISR）平台仍保有一定的兴趣。