猎鹰何物

2014年伊始，世界媒体分外活跃。原因是美国媒体报道我国在1月9日成功进行了高超音速无动力滑翔飞行器的分离试验（美国给出的代号为UW-14），引起了人们的关注和猜测，也引起美、日等国的极度恐慌。更有甚者竟然污蔑我国没有真正实力，是窃取了美国HTV-2试验的技术成果，才取得了飞行成功。

HTV-2为何物？所采用的技术究竟有多神秘？世界上难道只有美国人掌握了该技术吗？

猎鹰折翼

HTV-2并不神秘，它其实是已经连续两次飞行试验失败的高超音速组合武器系统中的滑翔试飞器。

自1995年NASP计划下马之后，美国高超音速技术研究进入一个相对混乱的时期。各种新的发展计划接连不断。为制止这一混乱局面，美国决心调整高超音速发展战略，并于2001年提出“国家航空航天倡仪计划”（NAI），将发展高速/高超音速（HSH）、太空进入（SA）与空间利用（ST）三大技术作为发展重点，致力于实现对远程时间敏感目标的打击、空间发射与有效空间响应。

在 NAI计划中，DARPA支持了“猎鹰”计划的出台。

“猎鹰”是“从美国本土运送和运用兵力计划”（Force Application and Launch from CONUS）英文缩写FALCON的译名。该计划是2002年由DARPA和美国空军联合进行，目的是开发和验证能够执行快速到达全球任务的高超音速技术，包括与高超音速飞行和可重复使用高超音速飞行器相关的一系列技术，演示可负担得起的空间飞行器。

“猎鹰”计划将使用一系列高超音速技术飞行器或高超音速技术试验台来逐步演示这些技术。该计划还将开发一种低成本、可快速响应的小型发射飞行器。计划中所采用的技术多是一些成熟、通用、多次重复使用的高超音速巡航飞行器技术。这些关键通用技术包括：高升阻比气动构型、轻型耐高温材料、热防护技术、主动冷却以及弹道选择以及目标更新和自动飞行控制技术。

美国政府关于快速到达全球能力的最终设想是研发出一种可重复使用的巡航飞行器。这种自主飞行的飞行器能够从简易的军用飞机跑道起飞，可携带5400千克有效载荷，在2小时内到达17000千米远的区域。它将使美国具有执行快速反应任务的能力，其往返架次率高并具有类似飞机的可操纵性和运载能力。

“猎鹰”计划包含3种飞行器：

一、小型发射飞行器（SLV）。它是一种专用的低成本、快速反应飞行器，能够将小型卫星或其他载荷送到近地轨道。

二、通用航空飞行器（CAV）。它是一种火箭助推的弹药投送系统，能以高超音速进行无动力滑翔，将负载投送到目标区，实现近期的全球打击能力。

三、高超音速武器系统（HWS）。可携带454千克载荷，打击17000千米外的目标，从起飞到击中目标的时间小于2小时；可根据任务需要随时发射、在飞行中重新定位并重复使用，可高速投送弹药，攻击分布的目标。美军远期的全球打击能力将依靠这种从本土发射、可重复使用的高超音速武器系统。

2003年11月，DARPA和美国空军选定承包商，开始实施第一阶段“猎鹰”计划。该计划由2部分组成：一是高超音速巡航飞行器（HCV），可从公路上起飞；二是通用航空器（CAV）弹药系统，是一种无动力、机动式、高超音速滑翔飞行器，能将约454千克弹药投放到5560千米之外的目标上。

2004年10月“猎鹰”计划按照国会对其2005财年工作内容的限制做出调整，压缩了庞大的规模，取消了进攻打击武器部分，撤消了许多技术难点过高的项目，并对其关键项目的轻重缓急进行了重新排队。CAV被重新命名为高超音速技术飞行器HTV。DARPA近期重点发展HTV技术，为未来的重复使用的高超音速巡航飞行器（HCV）做准备。HTV系列飞行器有3种型号：即HTV-1、HTV-2和HTV-3。HTV-1在完成多次地面试验之后，计划没有再向下发展，后来 HTV-3的研发计划也被取消，最后只剩下了HTV-2研发计划。

HTV-2 是“猎鹰”项目中研制的第二代飞行器，用来验证全球快速打击武器的关键技术，包括气动构型与热防护、制导、导航与控制技术等。这种全球快速打击武器可以携带5443千克载荷在2小时内飞行17000千米，打击地球上的任意目标。它由洛·马公司制造，是一种专门设计的自主安全飞行系统。作为一种助推滑翔飞行器，HTV-2的设计一直致力于为各种飞行环境提供稳定的测试平台。它采用尖缘大后掠外形，按照设计要求，它将具有很高的升阻比，远远高于航天飞机，其弹道下段射程更长，同时横向机动范围更大。HTV-2飞行器的设计性能为16700千米的弹道射程和5500千米的横向航程。

与传统的弹道飞行器仅在短时间内在大气层飞行不同，HTV-2在大气内滑行的时间长达50分钟，累积热载荷随时间不断增加，且高升阻比也对材料和热绝缘提出了很高要求。因此HTV-2采用了C-C复合材料防热外壳，尽量降低烧蚀的程度，以便验证飞行器在高速下的长时间续航能力。

根据HTV-2的最终设计质量的要求，2006年，洛·马公司和DARPA选择轨道科学公司制造的“牛头怪”-4 Lite 运载火箭作为HTV-2的发射器。

HTV-2试飞器原计划在2008—2009年进行试飞，后来计划拖期了。

美国当地时间2010年4月22日下午4时，DARPA在范登堡空军基地将其研制的一架HTV-2发射升空。一天之后，即4月23日晚，DARPA对外宣称，技术数据显示，虽然HTV-2成功与火箭分离，但大约9分钟后，遥测站与HTV-2失去联系，试验未达到预期的目标。

据报道，HTV-2首飞失败的一个可能原因是当飞行器以大于20马赫的速度再入大气层时周围产生的等离子体可能干扰了遥测信号。为避免在第二次试飞中重蹈覆辙，技术人员对失去遥测信号的原因进行了仔细研究，研究认为偏航值超出了预定值伴随超出可控范围的滚转导致飞行器失控。endprint

2011年8月11日，在范登堡空军基地再次发射“牛头怪”-4火箭进行HTV-2的第二次飞行试验。火箭与试飞器成功进行了分离，HTV-2完成了再入飞行。当试图进入滑翔拉起阶段时，与地面失去了联系，导致飞行再次失败。

后来公布的评估结果认为，试验证实了HTV-2气动设计的有效性。飞行中HTV-2经受的初始激波扰动超出设计值100倍。可能的原因是飞行器表面防热层瓦解出现的间隙产生了强烈激波，促使飞行器急剧滚转，最终导致飞行终止。

2次飞行试验的失败对“猎鹰”计划产生了严重的影响，该计划不得不重新进行必要的基础研究。

“猎鹰”计划是美国追求多年的梦想，其目的是不依赖国外航空基地（前方基地）、同伴和盟友的支持，就能在2小时内从美国本土到达全球各地进行快速打击。从作战需求看，原计划到2025年将部署一种可以投放有效战斗载荷、从发射点用2小时能飞行17000千米的武器系统。

2007年，“猎鹰”计划作为未来高超音速武器的重要一环顺利获得预算。HTV-3X“黑雨燕”计划于2007年9月启动。该计划是“猎鹰”计划的后续计划，反映了可重复使用的高超音速飞行器技术日益增长的潜在战术和战略意义。洛·马公司的“臭鼬”工厂展示了HTV-3X组合循环高超音速试验飞行器的结构。该无人飞行器大小与歼击机相似，可从飞机跑道上起降。涡轮发动机可将其加速到4马赫，随后由亚/超燃双模冲压发动机加速到巡航速度6马赫。该飞行器采用轴对称“内旋”进气道，在涡轮发动机和超燃冲压发动机工作状态下都能够进气。

原计划要求“黑雨燕”验证器用2年制造完成（2011—2012年），2012年9月首飞，在首飞之后的5～6个月内达到“最大马赫数”。2008年年初，国防部2009财年预算对该计划进行了正式确认，准备为“黑雨燕”计划提供7.5亿美元的经费支持。但这项预算遭到了国会强烈反对。他们认为至少在近期制造“黑雨燕”还不太可能，这项巨额预算仅仅是冰山一角，后续经费还需更多。2008年9月批准的2009财年国防预算将经费大幅削减至1000万美元。DARPA认为仅靠这样少的资金不太可能把该项目继续下去，不得不放弃该项高超音速验证器研发项目。

“黑雨燕”高超音速试飞器计划虽然因经费问题而下马，但该项目的基础研究并未停止。不过也有媒体报道，美国已在2012年恢复了HTV-3X“黑雨燕”计划的实施。

组合武器系统非美国专利

自从第二次世界大战之后，弹道导弹与飞航导弹一直是独立发展的，其技术和弹道特征也成了导弹分类的主要依据。弹道导弹与飞航导弹具有各自的优势，在战争中发挥着巨大作用。弹道导弹具有射程远、飞行速度快、威力大的优点。飞航导弹则具有快速反应、机动灵活、打击精度高的优势。但是随着导弹防御系统日臻完善，以及海、陆、空、天、电“五维一体”作战能力的强化，弹道导弹和飞航导弹的生存能力和突防能力都面临严峻的挑战。

新技术革命催生了新的作战样式，它产生的直接后果是将导弹技术带到了一个多元化发展时期。一些集众家之长的概念、装置和武器系统应运而生。它们集合了原有系统的优点，而又摒弃了不足，成为适应未来作战样式、性能优化的新的系统。

武器系统的组合有多种多样，弹道导弹和飞航导弹就是典型的代表。“猎鹰”计划的试验就是把弹道导弹和无动力滑翔武器结合在一起，满足射程远、反应快、机动灵活、精度高的性能要求。

弹道导弹助推—飞航导弹组合理论并不是新的概念。早在1949年，钱学森就提出了助推—滑翔式的弹道，称为“钱学森弹道”。另外，德国科学家桑格尔也提出了一种再入跳跃弹道（Skip），并研制了一种叫“银鸟”（Silbervogel）高超音速概念飞行器，一些半弹道式飞行器也源于这种理论。如果在飞行末端加入自动导引技术，就发展成了助推—滑翔—寻的弹道。

早在上世纪50年代初期，美国就开始了有关助推—滑翔组合导弹技术的研究。1957年开始进行高超音速滑翔飞行器（HGV）的研究。它是一种战略导弹和三角形升力体滑翔级的组合体，由“民兵”导弹或空射运载火箭搭载，可助推到18马赫，再入到80千米高空后，长距离滑翔，可攻击15000千米以外的目标。HGV采用C-C复合材料外壳。空射型HGV在1992年左右还做过相应试验。

苏联也是较早研究助推—滑翔组合导弹技术的国家。早在20世纪40年代，苏联就开始了组合导弹的风洞试验。在60年代就成功研制了米格-105助推—滑翔飞行器。后者采用两级结构，第一级为可重复使用的超音速飞机，第二级为升力体飞行器。该系统由图-95飞机至少进行过3次投放试验，虽然没有取得最后的成功，但却积累了比美国同期更多的实验数据，为后来高超音速技术的发展奠定了坚实的技术基础。在20世纪80年代后期，苏联开始实施IGLA高超音速发展计划，该计划最初采用SS-19“匕首”，后来改用SS-25“白杨”洲际弹道导弹作为助推器进行飞行试验，取得了重大成果。

“猎鹰”与IGLA的重要区别是：“猎鹰”是实验滑翔飞行器，考察的是再入大气层后的相关特性，而IGLA的试验还包含了验证巡航段超燃冲压发动机的性能。

（编辑/万力）endprint