獵鷹何物

2014年伊始，世界媒體分外活躍。原因是美國媒體報道我國在1月9日成功進行了高超音速無動力滑翔飛行器的分離試驗（美國給出的代號為UW-14），引起了人們的關注和猜測，也引起美、日等國的極度恐慌。更有甚者竟然污蔑我國沒有真正實力，是竊取了美國HTV-2試驗的技術成果，才取得了飛行成功。

HTV-2為何物？所采用的技術究竟有多神秘？世界上難道只有美國人掌握了該技術嗎？

獵鷹折翼

HTV-2并不神秘，它其實是已經連續兩次飛行試驗失敗的高超音速組合武器系統中的滑翔試飛器。

自1995年NASP計劃下馬之后，美國高超音速技術研究進入一個相對混亂的時期。各種新的發展計劃接連不斷。為制止這一混亂局面，美國決心調整高超音速發展戰略，并于2001年提出“國家航空航天倡儀計劃”（NAI），將發展高速/高超音速（HSH）、太空進入（SA）與空間利用（ST）三大技術作為發展重點，致力于實現對遠程時間敏感目標的打擊、空間發射與有效空間響應。

在 NAI計劃中，DARPA支持了“獵鷹”計劃的出臺。

“獵鷹”是“從美國本土運送和運用兵力計劃”（Force Application and Launch from CONUS）英文縮寫FALCON的譯名。該計劃是2002年由DARPA和美國空軍聯合進行，目的是開發和驗證能夠執行快速到達全球任務的高超音速技術，包括與高超音速飛行和可重復使用高超音速飛行器相關的一系列技術，演示可負擔得起的空間飛行器。

“獵鷹”計劃將使用一系列高超音速技術飛行器或高超音速技術試驗臺來逐步演示這些技術。該計劃還將開發一種低成本、可快速響應的小型發射飛行器。計劃中所采用的技術多是一些成熟、通用、多次重復使用的高超音速巡航飛行器技術。這些關鍵通用技術包括：高升阻比氣動構型、輕型耐高溫材料、熱防護技術、主動冷卻以及彈道選擇以及目標更新和自動飛行控制技術。

美國政府關于快速到達全球能力的最終設想是研發出一種可重復使用的巡航飛行器。這種自主飛行的飛行器能夠從簡易的軍用飛機跑道起飛，可攜帶5400千克有效載荷，在2小時內到達17000千米遠的區域。它將使美國具有執行快速反應任務的能力，其往返架次率高并具有類似飛機的可操縱性和運載能力。

“獵鷹”計劃包含3種飛行器：

一、小型發射飛行器（SLV）。它是一種專用的低成本、快速反應飛行器，能夠將小型衛星或其他載荷送到近地軌道。

二、通用航空飛行器（CAV）。它是一種火箭助推的彈藥投送系統，能以高超音速進行無動力滑翔，將負載投送到目標區，實現近期的全球打擊能力。

三、高超音速武器系統（HWS）。可攜帶454千克載荷，打擊17000千米外的目標，從起飛到擊中目標的時間小于2小時；可根據任務需要隨時發射、在飛行中重新定位并重復使用，可高速投送彈藥，攻擊分布的目標。美軍遠期的全球打擊能力將依靠這種從本土發射、可重復使用的高超音速武器系統。

2003年11月，DARPA和美國空軍選定承包商，開始實施第一階段“獵鷹”計劃。該計劃由2部分組成：一是高超音速巡航飛行器（HCV），可從公路上起飛；二是通用航空器（CAV）彈藥系統，是一種無動力、機動式、高超音速滑翔飛行器，能將約454千克彈藥投放到5560千米之外的目標上。

2004年10月“獵鷹”計劃按照國會對其2005財年工作內容的限制做出調整，壓縮了龐大的規模，取消了進攻打擊武器部分，撤消了許多技術難點過高的項目，并對其關鍵項目的輕重緩急進行了重新排隊。CAV被重新命名為高超音速技術飛行器HTV。DARPA近期重點發展HTV技術，為未來的重復使用的高超音速巡航飛行器（HCV）做準備。HTV系列飛行器有3種型號：即HTV-1、HTV-2和HTV-3。HTV-1在完成多次地面試驗之后，計劃沒有再向下發展，后來 HTV-3的研發計劃也被取消，最后只剩下了HTV-2研發計劃。

HTV-2 是“獵鷹”項目中研制的第二代飛行器，用來驗證全球快速打擊武器的關鍵技術，包括氣動構型與熱防護、制導、導航與控制技術等。這種全球快速打擊武器可以攜帶5443千克載荷在2小時內飛行17000千米，打擊地球上的任意目標。它由洛·馬公司制造，是一種專門設計的自主安全飛行系統。作為一種助推滑翔飛行器，HTV-2的設計一直致力于為各種飛行環境提供穩定的測試平臺。它采用尖緣大后掠外形，按照設計要求，它將具有很高的升阻比，遠遠高于航天飛機，其彈道下段射程更長，同時橫向機動范圍更大。HTV-2飛行器的設計性能為16700千米的彈道射程和5500千米的橫向航程。

與傳統的彈道飛行器僅在短時間內在大氣層飛行不同，HTV-2在大氣內滑行的時間長達50分鐘，累積熱載荷隨時間不斷增加，且高升阻比也對材料和熱絕緣提出了很高要求。因此HTV-2采用了C-C復合材料防熱外殼，盡量降低燒蝕的程度，以便驗證飛行器在高速下的長時間續航能力。

根據HTV-2的最終設計質量的要求，2006年，洛·馬公司和DARPA選擇軌道科學公司制造的“牛頭怪”-4 Lite 運載火箭作為HTV-2的發射器。

HTV-2試飛器原計劃在2008—2009年進行試飛，后來計劃拖期了。

美國當地時間2010年4月22日下午4時，DARPA在范登堡空軍基地將其研制的一架HTV-2發射升空。一天之后，即4月23日晚，DARPA對外宣稱，技術數據顯示，雖然HTV-2成功與火箭分離，但大約9分鐘后，遙測站與HTV-2失去聯系，試驗未達到預期的目標。

據報道，HTV-2首飛失敗的一個可能原因是當飛行器以大于20馬赫的速度再入大氣層時周圍產生的等離子體可能干擾了遙測信號。為避免在第二次試飛中重蹈覆轍，技術人員對失去遙測信號的原因進行了仔細研究，研究認為偏航值超出了預定值伴隨超出可控范圍的滾轉導致飛行器失控。endprint

2011年8月11日，在范登堡空軍基地再次發射“牛頭怪”-4火箭進行HTV-2的第二次飛行試驗。火箭與試飛器成功進行了分離，HTV-2完成了再入飛行。當試圖進入滑翔拉起階段時，與地面失去了聯系，導致飛行再次失敗。

后來公布的評估結果認為，試驗證實了HTV-2氣動設計的有效性。飛行中HTV-2經受的初始激波擾動超出設計值100倍。可能的原因是飛行器表面防熱層瓦解出現的間隙產生了強烈激波，促使飛行器急劇滾轉，最終導致飛行終止。

2次飛行試驗的失敗對“獵鷹”計劃產生了嚴重的影響，該計劃不得不重新進行必要的基礎研究。

“獵鷹”計劃是美國追求多年的夢想，其目的是不依賴國外航空基地（前方基地）、同伴和盟友的支持，就能在2小時內從美國本土到達全球各地進行快速打擊。從作戰需求看，原計劃到2025年將部署一種可以投放有效戰斗載荷、從發射點用2小時能飛行17000千米的武器系統。

2007年，“獵鷹”計劃作為未來高超音速武器的重要一環順利獲得預算。HTV-3X“黑雨燕”計劃于2007年9月啟動。該計劃是“獵鷹”計劃的后續計劃，反映了可重復使用的高超音速飛行器技術日益增長的潛在戰術和戰略意義。洛·馬公司的“臭鼬”工廠展示了HTV-3X組合循環高超音速試驗飛行器的結構。該無人飛行器大小與殲擊機相似，可從飛機跑道上起降。渦輪發動機可將其加速到4馬赫，隨后由亞/超燃雙模沖壓發動機加速到巡航速度6馬赫。該飛行器采用軸對稱“內旋”進氣道，在渦輪發動機和超燃沖壓發動機工作狀態下都能夠進氣。

原計劃要求“黑雨燕”驗證器用2年制造完成（2011—2012年），2012年9月首飛，在首飛之后的5～6個月內達到“最大馬赫數”。2008年年初，國防部2009財年預算對該計劃進行了正式確認，準備為“黑雨燕”計劃提供7.5億美元的經費支持。但這項預算遭到了國會強烈反對。他們認為至少在近期制造“黑雨燕”還不太可能，這項巨額預算僅僅是冰山一角，后續經費還需更多。2008年9月批準的2009財年國防預算將經費大幅削減至1000萬美元。DARPA認為僅靠這樣少的資金不太可能把該項目繼續下去，不得不放棄該項高超音速驗證器研發項目。

“黑雨燕”高超音速試飛器計劃雖然因經費問題而下馬，但該項目的基礎研究并未停止。不過也有媒體報道，美國已在2012年恢復了HTV-3X“黑雨燕”計劃的實施。

組合武器系統非美國專利

自從第二次世界大戰之后，彈道導彈與飛航導彈一直是獨立發展的，其技術和彈道特征也成了導彈分類的主要依據。彈道導彈與飛航導彈具有各自的優勢，在戰爭中發揮著巨大作用。彈道導彈具有射程遠、飛行速度快、威力大的優點。飛航導彈則具有快速反應、機動靈活、打擊精度高的優勢。但是隨著導彈防御系統日臻完善，以及海、陸、空、天、電“五維一體”作戰能力的強化，彈道導彈和飛航導彈的生存能力和突防能力都面臨嚴峻的挑戰。

新技術革命催生了新的作戰樣式，它產生的直接后果是將導彈技術帶到了一個多元化發展時期。一些集眾家之長的概念、裝置和武器系統應運而生。它們集合了原有系統的優點，而又摒棄了不足，成為適應未來作戰樣式、性能優化的新的系統。

武器系統的組合有多種多樣，彈道導彈和飛航導彈就是典型的代表。“獵鷹”計劃的試驗就是把彈道導彈和無動力滑翔武器結合在一起，滿足射程遠、反應快、機動靈活、精度高的性能要求。

彈道導彈助推—飛航導彈組合理論并不是新的概念。早在1949年，錢學森就提出了助推—滑翔式的彈道，稱為“錢學森彈道”。另外，德國科學家桑格爾也提出了一種再入跳躍彈道（Skip），并研制了一種叫“銀鳥”（Silbervogel）高超音速概念飛行器，一些半彈道式飛行器也源于這種理論。如果在飛行末端加入自動導引技術，就發展成了助推—滑翔—尋的彈道。

早在上世紀50年代初期，美國就開始了有關助推—滑翔組合導彈技術的研究。1957年開始進行高超音速滑翔飛行器（HGV）的研究。它是一種戰略導彈和三角形升力體滑翔級的組合體，由“民兵”導彈或空射運載火箭搭載，可助推到18馬赫，再入到80千米高空后，長距離滑翔，可攻擊15000千米以外的目標。HGV采用C-C復合材料外殼。空射型HGV在1992年左右還做過相應試驗。

蘇聯也是較早研究助推—滑翔組合導彈技術的國家。早在20世紀40年代，蘇聯就開始了組合導彈的風洞試驗。在60年代就成功研制了米格-105助推—滑翔飛行器。后者采用兩級結構，第一級為可重復使用的超音速飛機，第二級為升力體飛行器。該系統由圖-95飛機至少進行過3次投放試驗，雖然沒有取得最后的成功，但卻積累了比美國同期更多的實驗數據，為后來高超音速技術的發展奠定了堅實的技術基礎。在20世紀80年代后期，蘇聯開始實施IGLA高超音速發展計劃，該計劃最初采用SS-19“匕首”，后來改用SS-25“白楊”洲際彈道導彈作為助推器進行飛行試驗，取得了重大成果。

“獵鷹”與IGLA的重要區別是：“獵鷹”是實驗滑翔飛行器，考察的是再入大氣層后的相關特性，而IGLA的試驗還包含了驗證巡航段超燃沖壓發動機的性能。

（編輯/萬力）endprint