为美国空军研发的“愤怒龟”(Angry Tortoise)液体燃料高超音速导弹
来源:战区
美国空军正致力于将一种旨在模拟弹道威胁的空中靶标与一款液体燃料火箭发动机相结合,以研发出一款名为“愤怒龟”(Angry
Tortoise)的新型、低成本高超音速导弹。这款实验性设计的首次试射预计将于今年年底进行。此前多年,美国在这一领域持续面临挑战,而该项目反映了美国军方对探索部署高超音速武器新途径并实现经济可行的浓厚兴趣。
“愤怒龟”项目于本周早些时候在空天部队协会(Air & Space Forces
Association)举办的2025年空天网(Air, Space, and
Cyber)会议上揭晓,《战争地带》(TWZ)也出席了此次会议。航空航天公司优萨马杰(Usra
Major)已向我们确认,其5月份从空军研究实验室(AFRL)获得的一份价值近2860万美元的合同,正是用于这一特定项目。尽管当时未透露项目名称及其明确重点,但预期的最终结果被描述为“战术飞行演示器”。
空天部队协会2025年空天网会议上展出的“愤怒龟”导弹缩比模型。优萨马杰公司
据AFRL本周在会议上提供的信息卡显示,“愤怒龟”项目“通过与商业公司合作,将其现有技术整合到战争部(DoW)武器系统中,实现新能力的快速交付。通过‘愤怒龟’项目实现的集成技术进步,将为作战人员提供对静止和移动目标进行快速、精确打击的能力,使军事指挥官在应对威胁时拥有更多选择。该项目对公私合作伙伴关系的关注,对于通过结合商业创新与AFRL的技术专长和资源来加速这些新能力的交付至关重要。”
当前“愤怒龟”设计的关键元素是4000磅推力级的德雷珀(Draper)火箭发动机,它采用闭式循环过氧化氢-煤油设计。尽管使用液体燃料,但德雷珀发动机可在室温下长期储存。大多数常用的液体火箭燃料具有挥发性和腐蚀性,这限制了使用这些燃料的火箭发动机可保持待发射状态的时间。此外,这通常也使它们在加注燃料后更难以处理。长期以来,这使得性能更稳定的固体燃料火箭发动机在军事应用中更具吸引力,尤其是在战术武器方面,尽管液体燃料型火箭发动机具有性能优势。
德雷珀火箭发动机设计。优萨马杰公司
优萨马杰公司将德雷珀描述为早期设计“哈德利”(Hadley)的“战术”衍生型号,“哈德利”使用更传统的以液氧为氧化剂的燃料混合物。值得注意的是,“哈德利”是斯特拉托发射公司(Stratolauch)的“塔隆-A”(Talon-A)高超音速测试飞行器所使用的火箭发动机。优萨马杰公司与AFRL合作开发了“哈德利”和“德雷珀”。而“愤怒龟”项目的起源正是基于这些发展。
“一开始,他们(为火箭发动机工作)提出了一个用于太空进入应用的需求,”AFRL航空航天系统理事会战略参与负责人约翰·雷门(John
Remen)在本周会议现场接受《战争地带》记者霍普·霍奇·塞克(Hope Hodge
Seck)采访时表示,“我们面临的挑战是,要改变高超音速和可负担质量方面的范式,即能够以低成本有效地将更多质量投送到目标上,等等。你们有什么想法可以实现这一点?”
“我们觉得,‘嘿,你知道吗,这个推力等级正合适,’”他继续说道,“这个尺寸也合适,它是增材制造的,成本低。所以,‘嘿,我们集思广益一下吧。我们能做些什么来快速展示某种战术导弹应用呢?’”
据《航空周刊》(Avaition Week)早前报道,“愤怒龟”将德雷珀发动机与特莱德因·布朗(Teledyne
Brown)公司生产的现有火箭“经济型靶标-2”(Economical
Target-2,简称ET-2)的前半部分相结合。美国军方目前使用的标准ET-2用于模拟弹道导弹,作为测试和评估活动的一部分,它使用的是固体燃料火箭发动机。
测试中发射的标准ET-2。美国国防部
“所以,我们基本上是把它(ET-2)的后半部分去掉,不得不使用新的外壳和一切,因为我们现在内部有液体推进剂箱、发动机的推力输出装置等等,”AFRL的雷门解释道。
AFRL和优萨马杰公司目前的目标是,于12月在美国陆军位于新墨西哥州的白沙导弹靶场(WSMR)首次试射“愤怒龟”。德雷珀火箭发动机在地面测试中已经进行了300多次热试车。
德雷珀火箭发动机静态测试。优萨马杰公司
预计这款导弹的速度将达到约4马赫或5马赫,5马赫通常被认为是高超音速与超高音速之间的分界线。由于WSMR的物理限制,部分原因在于其首次试飞时的速度预计仅能达到约2马赫。尽管WSMR是一个庞大的靶场综合体,但高超音速系统飞行速度极快、距离极远,往往甚至会超出更大规模的陆地设施的射程范围。
“2026年,我们将在太平洋对该系统进行远程飞行测试,”优萨马杰公司首席执行官丹·贾布隆斯基(Dan Jablonsky)在空天网会议一个独立小组讨论的开场时表示。
就“愤怒龟”项目的近期目标而言,重要的是要强调,它目前是一项科学与技术演示工作。与此同时,它也明确着眼于探索这是否是一种可行的、能够以合理价格实现大规模生产的作战武器途径。
AFRL希望证明“性能、能力、射程能力等等,只是证明我们能够设计出低成本、快速制造的(方案)。就像我说的,它是增材制造的,这加快了进程等等。你实际上可以在生产线上增加更多机器来生产更多系统,”AFRL的雷门表示。“对于太空应用,可能每年需要20个或30个。但国防部说,‘嘿,不,我需要每年300个。好吧。我该怎么实现呢?’”
“好吧,是的,如果成功了,从军事角度来看,我们将如何利用它,这一切都还有待确定,”他继续说道,“我们的工作是定义并帮助他们,帮助(空军)领导层了解,这就是可能性所在。”
优萨马杰公司
雷门表示,多个未指明的司令部已对“愤怒龟”及其可能带来的能力表示出兴趣。他还指出,该设计很可能会进一步演变,未来的迭代版本可能会有显著不同,包括使用固体燃料火箭发动机。作为AFRL的一个项目,可以想象,美国空军将此视为空射武器的起点,但它也可能适用于地面和/或海上发射模式。
那么就单价而言,“这实际上取决于你想做什么,以及……你认为什么是合理的成本?”他补充道,“你知道,我们有作战任务,所以我必须赢得战争。有时候成本并不那么重要,因为我必须赢得战争,因为输掉战争的代价远高于赢得战争的代价。”
“德雷珀发动机约60%采用增材制造,成本显著低于其他高超音速推进方案,”优萨马杰公司在回应《战争地带》关于获取更多信息的询问时也表示。
与此同时,“愤怒龟”也反映了美国对当前高超音速武器发展状况及其成本的不满。“该项目昵称幽默地暗示了空军在可负担高超音速导弹领域难以跟上国际竞争对手的步伐,”《航空周刊》援引AFRL火箭推进司太空进入处技术顾问尼尔斯·塞达诺(Nils
Sedano)的话报道。
“我是说,你有你的高超音速导弹,比如‘高超音速吸气式武器概念’(HAWC)之类的,每个都要数千万美元,”AFRL的雷门表示,“我们试图大幅降低成本,但它的能力可能也会有所下降。”
HAWC是国防高级研究计划局(Defense Advanced Research Projects
Agency)与AFRL合作开展的一个项目,该项目已融入空军当前的“高超音速攻击巡航导弹”(HACM)计划。HACM是一种吸气式高超音速巡航导弹,在经历延误后,预计将在即将到来的财年进行飞行测试。
迄今为止,这是美国空军公布的唯一一张与“高超音速攻击巡航导弹”(HACM)计划和/或国防高级研究计划局先前开展的“高超音速吸气式武器概念”(HAWC)工作相关的实际吸气式高超音速巡航导弹测试样品的照片。美国空军
图中前景处展示了一款吸气式高超音速空射巡航导弹设计(或其模型)。这张照片来自美国空军今年早些时候在爱德华兹空军基地举行的关于“高超音速攻击巡航导弹”的‘介绍会’。美国空军
在2026财年的最新预算提案中,美国空军确认了重启AGM-183A“空射快速响应武器”(ARRW)工作的计划,此前由于多年测试结果参差不齐,美国空军已决定搁置该项目。此前计划是将资源重新集中于HACM。ARRW与HACM属于不同类别的高超音速武器,它旨在发射一种无动力高超音速助推滑翔飞行器,更多相关信息可点击此处了解。
一架B-52轰炸机机翼下挂载的实弹AGM-183A ARRW。美国空军
近年来,美国陆军和美国海军的高超音速武器计划也遭遇了重大挫折。
海军今年早些时候透露,其已于2024年底完全停止了“高超音速空射进攻性反水面战”(HALO)项目的工作,这是另一项吸气式高超音速巡航导弹计划。海军将此归因于“预算限制”,并表示将“重新验证需求,重点是可负担性”。
陆军现在也有了自己的计划,名为“黑胡子”(Blackbeard),明确旨在加速低成本高超音速导弹的研发,并希望最终实现部署。
所有这一切都发生在,尤其是中国,至少在大力投资扩大其多类别高超音速武器库的背景下。正如你在《战争地带》此前的报道中所了解到的,9月3日北京举行的大型军事阅兵式前,多种新设计亮相。
俄罗斯的“锆石”海基高超音速吸气式巡航导弹也已在乌克兰战场上进行了实战演示。俄罗斯军队还使用了“匕首”空射弹道导弹,该导弹在飞行末段达到高超音速,对乌克兰目标发动了打击。
“正如空军部长[特洛伊·]梅因克周一强调的,我们必须更快地进行创新,”优萨马杰公司首席执行官贾布隆斯基在本周的小组讨论会上表示,“我们能够保持优势的唯一途径就是创新,而且我们必须比对手更快地进行创新。当我们考虑当前的威胁环境、我们自身的武器库以及我们自身的战略能力时,我们必须面对一个现实,那就是我们的对手行动比我们更快。”
优萨马杰公司和AFRL现在正将“愤怒龟”作为试图改变这一范式的一种方式。