美军2024 财年高超声速领域预算经费分析

2024-03-26 07:57崔亚鹏孙璐中国运载火箭技术研究院
国际太空 2024年2期
关键词:滑翔超声速样机

崔亚鹏 孙璐(中国运载火箭技术研究院)

2023 年3 月,美国国防部(DoD)发布2024 财年国防预算提案,2024 财年国防总预算为8420 亿美元,较2023 年预算申请增加了3.2%。其中国防部长办公室(OSD)、国防高级研究计划局(DARPA)和美国空军、海军、陆军等部门分别给出在高超声速技术研发、试验与采购方面的预算申报情况,显示出美国高超声速武器系统研制、样机演示验证项目等领域的最新发展动向。

1 美军高超声速项目2024 财年预算概况

2024 财年,美国国防部将投资加快部署基于空基、陆基和海基高超声速打击武器系统的转型能力,以维持其未来的战场主导地位。在预算概览中,美国国防部并未列出高超声速武器领域经费总额,仅在总额110 亿美元的远程火力部分提及高超声速武器。

本文中统计的经费涵盖美国OSD、DARPA、陆、海、空三军发展的主要高超声速项目,不包括高超声速防御项目预算,以及融入其他技术领域、但面向高超声速导弹和飞机等应用背景的技术研发经费。本文重点统计美国高超声速研究项目中的武器系统研制和技术演示样机研制两类项目。表1 中总结了这两类高超声速项目2022-2024 财年的预算概况。

表1 美军主要高超声速项目2022-2024 财年的预算 万美元

从上述项目经费预算情况来看,美军2024 财年用于高超声速武器系统研制项目和技术演示样机研制项目的经费约为31 亿美元,与2023 财年基本一致。高超声速武器系统研制经费仍主要用于推进高超声速导弹武器样机的研制,重点支持海、陆、空基高超声速滑翔导弹和空基高超声速巡航导弹的发展;技术演示样机研制经费只占总经费投入的一小部分,重点用于DARPA 开展的TBG 项目和MoHAWC 项目的后续工作、空军的Mayhem 多任务高超声速巡航飞行器项目,以及SCIFIRE 项目。

2 高超声速武器系统研制项目

美军目前正在开展的武器系统研制项目包括海军CPS 项目、陆军LRHW 项目和空军的ARRW 项目等助推滑翔武器,以及空军的HACM 和海军HALO等高超声速巡航导弹。

海军CPS 项目

CPS 项目将通过与陆军合作,发展一种助推-滑翔武器系统,以在对抗环境中打击纵深的、时间关键的软目标和中等加固目标(图1)。根据美国海军计划,该武器将于2025 年首先在DDG-1000 驱逐艇上实现部署,2028 年在弗吉尼亚级核潜艇上部署。

图1 CPS 项目概念图

2024 财年,该项目预算经费总额约为12.42 亿美元,其中9.01 亿美元继续用来研发,以支持未来的陆军原型部署和海军平台部署;3.41 亿美元用来采购8 枚CPS 导弹,并计划于接下来的2025、2026、2027、2028 财年分别采购10、11、16、19 枚,共计64 枚导弹。2024 财年研发经费9.01 亿美元较2023 财年12.05 亿美元有所下降,这些经费将主要用于CPS 武器系统研发和适配平台改装工作,包括支持武器控制系统开发、导弹与核潜艇集成、试验设施建造,以及主要水下发射试验专用设备制造等。

陆军LRHW 项目

美国陆军于2020 财年启动LRHW 项目系统研制,该武器用于挫败对手反介入/区域拒止(A2/AD)能力,并打击其他高价值/时敏目标,其系统组成如图2 所示。陆军原计划于2023 财年部署首支发射连,2025 和2027 财年部署另外两支发射连。2021 财年已经完成了首支发射连所有地面支持设备和训练发射筒的初步部署。

图2 LRHW 导弹系统组成

2024 财年,LRHW 项目总经费达到11.01 亿美元,其中研发、试验和评估(RDT&E)经费约为9.44亿美元,相较于2023 财年8.07 亿美元增加17%,将继续支持陆军LRHW 原型样机系统研制、试验和部署工作。同时,LRHW 即将实现早期部署,为此美国国防部申请了1.57 亿美元采购经费,包括为训练基地采购1 辆指挥车和4 辆导弹运输-起竖-发射车,还为后续武器系统采购与服务等工作提供支持。

空军AGM—183A ARRW 项目

ARRW 项目以空军和DARPA 联合开展的TBG 项目为基础,设计、研发、制造和试验一种高超声速武器原型样机,以验证作为远程快速打击能力的可行性(图3)。

图3 ARRW 项目概念图

美空军在2024 财年未列支采购经费,但列支了1.5 亿美元的RDT&E 经费,比2023 财年的1.15 亿美元增加了30%。根据预算文件,该项目将在2024财年之后结束,后续未再安排预算,其发展和部署前景不明。

空军HACM 项目

HACM 项目将空军和DARPA 的使能系统技术集成到一种导弹样机系统,验证一种用于远程快速打击的多任务武器方案的可行性。该项目将设计、研制、制造和试验大量原型样机,以支撑HACM 的采购和生产决策。2024 财年,该项目申请预算为3.82 亿美元,较2023 财年有所降低。

海军HALO 项目

美国海军在2023 财年启动HALO 项目,前身是2022 财年的“进攻性反水面作战增量2”(OASuW Inc 2)项目。海军将尽最大可能利用正在成熟的技术来加快项目进展。HALO 计划在2029 财年列装部署。海军2024 财年为该项目申请经费约9580 万美元,用于继续推进关键技术的成熟和原型设计工作,并完成技术审查-2(technical review-2)任务。

3 高超声速技术演示样机研制项目

美国DARPA 重点开展战术助推滑翔和高超声速吸气式武器方案两种空射武器技术演示样机的研制,此外国防部还支持与澳大利亚合作开展空射吸气式高超声速武器原型的演示验证。

TBG 项目

TBG 项目由DARPA 和空军联合开展,将通过技术研发和验证,实现战术射程的空射高超声速助推滑翔系统,将对一种可从现有平台发射、能形成作战装备的飞行器开展飞行演示试验。TBG 项目2024 财年预算申请8150 万美元,比2023 财年的3000 万美元显著提升,原因在于对制导电子装置及其他子系统研制的投入增加。

HAWC 项目

HAWC 项目同样由DARPA 和空军联合开展,目标是通过技术研发与验证,显著提升针对时间敏感目标或重点防御目标的快速响应远程打击能力。HAWC 将针对一种有效、低成本空射高超声速巡航导弹的关键技术开展飞行演示验证。该项目已于2022 财年完结,目前已成功完成全部的4 次飞行试验,该项目的技术验证工作已由新启动的MoHAWC项目继续开展。

MoHAWC 项目

DARPA 在2023 财年启动名为MoHAWC 的新项目,以支持超燃冲压发动机动力巡航导弹的后续试验。MoHAWC 项目基于HAWC 项目,开发、集成和演示各种技术,以提高空射高超声速巡航导弹的效能和可生产性。该项目预计开展4 次飞行试验,其飞行试验将扩展作战包线。MoHAWC 项目2023 财年的经费为6000 万美元,用于开展多架试验样机的采购制造;在2024 财年申请3000 万美元经费,主要用于飞行试验的开展实施。

SCIFIRE 项目

SCIFIRE 项目由美国和澳大利亚联合开展,旨在利用以前在高超声速技术方面的科学和技术投资,开发和演示空射的吸气式高超声速武器原型。SCIFIRE 将进一步发展成熟的高超声速巡航导弹技术,以便在对抗环境下打击时间关键的、防御严密的高价值目标。SCIFIRE 尺寸外形允许其集成到战斗机上。2024 财年,该项目申请890 万美元经费,计划作为美国空军HACM 项目的过渡项目而继续开发和试验。

Mayhem 项目

Mayhem 项目的目标是开发一种吸气式高超声速系统,能够使用标准化的有效载荷接口执行多项任务,使用超燃冲压发动机来产生推力,以超过1700m/s 的速度推动飞行器进行长距离飞行。2024财年,美空军为其列支1361 万美元研发经费,继续推动多任务巡航系统的技术成熟活动,并拓展高超声速系统的工作能力;推动数字工程等技术在研发验证中的应用;启动低成本多任务高超声速情报、监视、侦察(ISR)和打击系统的设计开发。

4 分析

美陆军、海军稳步推进高超声速滑翔导弹采购部署

2024 财年,美陆军、海军分别列支高超声速滑翔导弹的采购经费,稳步推进该型武器的列装部署。陆军原计划同海军完成两次“联合飞行试验”后,于2023 年部署首个导弹连,但由于飞行试验进展不顺,导致进度一再延误。但通过2024 财年经费预算可知,陆军坚持推动LRHW 项目的整弹样机试验和第二个导弹连建设,海军也计划采购8 枚CPS 导弹并推进与舰艇的集成工作。这表明即使飞行试验受挫,陆、海军也将维持原定高超声速滑翔导弹的部署计划并完成列装部署。

美空军滑翔导弹项目未明确后续研发和采购计划,项目面临完结

2020 财年,美空军取消高超声速常规打击武器(HASW)项目,集中力量发展ARRW 滑翔武器项目。原本在2022 年12 月完成首次整弹样机飞行试验后,ARRW 项目有望在2023 财年完成入役前的所有飞行试验,并在2023 年秋季实现部署。但由于2023 年3月的飞行试验失败,8 月和10 月的飞行试验结果不明,导致空军对ARRW 项目失去信心,该项目面临完结。2024 财年预算中,美空军仅为ARRW 项目列支了研发经费,并在后续财年中未列支任何经费,充分印证了其放弃ARRW 项目的态度,美空军已将高超声速武器的发展重心转移至高超声速攻击巡航导弹。

美军大力推进空基巡航导弹的方案设计与工程进度

2024 财年,美空军将投入5.3 亿美元支持高超声速导弹研发,其中高达3.8 亿美元用于HACM 项目,ARRW 经费仅为1.5 亿美元,投资重心转向高超声速巡航导弹。原因可能是HACM 能够与更多平台集成运用,并且方案设计等开发工作进展顺利,相关技术也已经通过DARPA 的技术演示项目得到了成功验证,而ARRW 项目则试验进展不顺。此外,原本作为过渡项目的SCIFIRE 项目在尚未开展验证试验的情况下,计划于2023 年12 月提前划归空军HACM 管理,表明空军对HACM 项目开发进度的迫切需求。另一方面,美海军2024 财年为其舰载机搭载的HALO 导弹项目申请将近1 亿美元的研发经费,大力推进关键技术的成熟和原型设计工作,并计划在2029 财年完成部署,显示出海军对该型巡航导弹的开发十分重视。总的来看,美空军和海军为空基巡航导弹投入大量经费,将极大推动该类型导弹武器的方案设计与工程进度。

技术演示验证项目既支持军种工程研制又积极探索新的技术应用方向

在高超声速武器技术演示验证方面,美国国防部同时关注滑翔与巡航两条路线,在为各军种高超声速工程研制项目降低风险的同时,也在探索新的技术应用方向。在滑翔武器技术验证领域,DARPA 的TBG 项目在2023 财年仍将完成后续飞行试验,推动楔形体滑翔导弹技术得到验证,以支持相关工程项目的研制;TBG 项目2024 财年大幅提升研发经费,加强了海军改型的研发力度,重点关注制导电子装置等新技术的开发,为海军应用方向进行技术探索和储备。在巡航武器技术验证领域,DARPA 聚焦MoHAWC项目,在HAWC 项目基础上进一步验证碳氢超燃冲压发动机等各项技术的成熟度,研究成果可直接应用于美军高超声速巡航武器,将极大加速美军巡航导弹的研制进程。

5 结束语

2024 财年,美军高超声速预算计划的重点仍然在于加速高超声速武器的研制、试验以及部署进度,直接用于高超声速滑翔和高超声速巡航武器项目的预算高达29.7 亿美元,表明美军对高超声速武器实战化的迫切追求。未来,美军将进一步加大投资力度,极力追求在高超声速领域的领先地位。

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