（三）需进一步验证制导和控制技术

在高超声速条件下，现有制导与控制技术难以完全适应，高超声速飞行器必须着重解决控制变参数、实时性等问题，进一步提高导航、制导精度，更好协调高超声速飞行器快速性与稳定性之间的矛盾，提高高超声速飞行器可控性和抗干扰能力。从目前进行的相关飞行试验看，制导和控制技术未得到有效验证，其中，X-51A第三次试飞中，由于控制问题导致飞行器坠毁。制导、导航和控制技术将是下一步重点验证的技术之一。HIFiRE-4将试验飞行控制技术，首要目标是在约27千米高度以近垂直的角度下降并保持控制，第二个目标是实现水平飞行着陆。

三、美国吸气式高超声速飞行器未来发展

吸气式高超声速技术将物化为高超声速巡航导弹、高超声速飞机和快速进入空间新手段。按照美国空军2011年吸气式高速飞行器发展路线图，空军将采取平行发展方式开展高超声速武器以及高超声速飞机相关技术探索，但在实际应用上，高超声速巡航导弹将率先走向实用。

（一）高超声速巡航导弹将在2017年左右进入工程研制阶段

X-51A试飞成功验证了超燃冲压发动机的技术可行性，在此基础上，美国将进一步加快高超声速飞行器技术武器化进程，积极推进高超声速巡航导弹研制。多项计划显示，美军计划耗时4年左右研制出验证弹，2017年前后进行首次飞行试验。该验证弹将可能采用乘波体外形或全新结构，能够从B-52、B-2轰炸机或F-35战斗机上发射。

2012年8月，美国空军研究实验室公布了“高速打击武器”演示验证计划。该计划将发展空中发射高超声速巡航导弹所需技术，旨在使推进、机身布局、制导/导航/控制等领域的支撑技术成熟化，并集成到演示验证器上，使其技术成熟度达到6级。其发展目标是，2017年达到以马赫数6飞行“至少805千米”，并击中目标。

（二）高超声速飞机关键技术将在2030年前后趋于成熟

高超声速飞机可在2小时内抵达全球任何地点，实现实时侦察、兵力远程投送及远程精确打击。目前，美国空军已启动名为“怪兽”的高超声速试验飞行器计划，该计划将接替X-51A计划，研制一种从空中发射的高超声速试验飞行器，用于对空气动力学、推进系统、材料和结构、热管理、控制及一体化技术需求进行评估。与X-51A一样，“怪兽”飞行器使用火箭发动机助推，飞行时间将提高到45分钟，目前还在考虑是否对其进行回收，以便重复利用。2010年7月，美国空军公布的《技术地平线：2010年—2030年空军科学与技术构想》报告中提到，美国Astrox公司正在为“怪兽”计划设计一种远程、高超声速打击与监视飞行器方案。

美国空军也将发展“高速可重复使用研究飞行器”。该飞行器具备水平起降能力，所采用的涡轮基组合循环发动机由一台高马赫数涡喷发动机与一台亚燃/超燃双模冲压发动机组合而成。该飞行器将能够以马赫数4以上的速度巡航超过15分钟，还将具备在更高马赫数速度下有效持续飞行能力。美国航空喷气公司2011年提出一种涡轮基组合循环发动机，研究一种新型的组合循环推进系统——TriJet，准备将一台涡轮发动机、一台火箭增强引射冲压发动机及一台双模超燃冲压发动机有机整合，实现从静止到马赫数6以上的无缝衔接。2013年11月，洛克希德· 马丁公司旗下的臭鼬工厂公布将研发SR-72高超声速飞行器。设想中的实用型飞行器SR-72为双发无人飞行器，机长超过30.48米，以马赫数6巡航飞行。目前已完成部件的缩比试验，下一步将进行一系列试验或关键性的演示验证，计划于2018年研制技术验证机。

从计划及技术进展看，美国高超声速飞机仍处于关键技术演示验证阶段。根据NASA吸气式高超声速技术路线图，预计2030年左右可进入工程研制阶段。

（三）完全可重复使用空天飞行器关键技术将在2040年前后趋于成熟

可重复使用空天飞行器能够快速、自由、廉价、可靠进出空间，并且可以多次使用，是航天运载技术未来发展的重要方向。2012年美国科学院报告《NASA太空技术路线及优先发展规划》认为，“火箭发动机为基础的组合循环发动机”（RBCC）在成本、性能、技术、可靠性、安全性等方面具有比较明显的综合优势，是未来进入太空的重要运输推进系统之一。从目前技术进展和发展规划来看，美国虽已积累一定技术基础，但仍有关键技术尚未突破，以组合发动机为动力的完全可重复使用飞行器仍处于方案探索和技术攻关阶段。根据NASA吸气式高超声速技术路线图，预计2040年左右技术成熟度才可能具备工程研制条件。

未来一段时间，美军将继续进行“火箭发动机为基础的组合循环发动机”（RBCC）总体设计研究。Astrox公司在RBCC两级入轨运载器研究中，提出了两种构型方案：一是运载器垂直起飞/水平着陆，第一级采用可重复使用运载火箭，第二级为以RBCC为动力的运载器；二是运载器水平起飞/水平着陆，第一级采用8个航空发动机，第二级采用2个RBCC作为动力系统。两种运载器的任务都是运送9100千克有效载荷入轨。美国阿连特技术系统公司设计的两级入轨运载器，第一级采用碳氢燃料火箭，第二级采用液氢RBCC，任务是运送18000千克有效载荷入轨。

吸气式高超声速飞行器技术具有重大的战略价值，特别是在遂行全球快速打击方面具有重要的应用前景。美国坚持不懈地长期探索，迄今已突破诸多关键技术，但毕竟由于其技术难度极大，至今仍有许多技术需要验证。

来源：世界武器装备与军事技术年度发展报告（2013年），国防工业出版社

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