2022年7月份美國超高聲速武器項目頻頻傳來捷報，洛克希德·馬丁公司的AGM-183A空射快速反應武器（ARRW），以及以雷神公司和諾斯羅普格魯曼公司的超聲速吸氣式武器（HAWC），分別於7月12日和7月18日試射成功，那麼這兩款武器有何異同之處？美國現階段超高聲速武器研發步入到何等階段？今天就跟大家聊一聊美國的超高聲速武器。
在聊這個話題前要說明一點，超高聲速武器這個名稱只是比較籠統的說法，理論上大部分的子彈炮彈都可以稱為超聲速武器，而高超聲速武器的門檻是5馬赫，也就是聲速的5倍換算成速度大概是每小時飛行6000公里，即每秒1.66公里。普通步槍子彈的出膛速度接近1000米每秒，高超聲速武器的速度是子彈的1.6倍。按照目前美軍對於超高聲速武器的定義，並非所有能夠達到這樣速度的武器都能被稱為超高聲速武器。因為大量過去以及現役的中程彈道飛彈所搭載的彈頭都能達到乃至超過這個速度，現役所有洲際彈道飛彈的彈頭末端速度甚至能到達或超過20馬赫。如果按照速度劃分，那麼伊朗的流星三型彈道飛彈，擁有大約7倍聲速的末端速度，也能被稱為高超聲速武器了。
顯然高超聲速武器，指的並不只是飛的快的飛彈，超高聲速武器不僅要速度快，還要能夠在大氣層內進行機動。這同樣是一個不準確的定義，和速度一樣，冷戰末期的大量中程彈道飛彈彈頭也具備在大氣內進行機動的能力，用以躲避敵方的攔截以及提升彈頭自身的精準度，這類型的彈頭有一個單獨的分類，叫做可操縱重返載具MARV。
而這類彈頭最經典的例子，便是潘興-2中程彈道飛彈，彈頭在再入大氣後拉起主動雷達開機對地面進行掃描，從而控制彈翼進行機動尋找目標，顯然如果按照飛行速度超過5馬赫，以及能在大氣內進行機動的兩個定義，末端速度有8馬赫的潘興-2自然也會是高超聲速武器。
所以到底什麼才是高超聲速武器呢？實際上高超聲速武器完全可以用其兩個子類來命名，那便是衝壓飛彈（HCM）和滑翔彈（HGV）。先從滑翔彈（HGV）來說，滑翔彈即Hypersonic Glide Vehicle（HGV），正如其名，是在大氣層內無動力滑翔的飛彈。首先利用火箭為動力，把飛彈發射入高空並突破大氣層，然後飛彈從太空再度返回大氣層，當角度合適的時候，飛彈會如同瓦片在水面上打水漂一樣被彈起然後再落下，通過這樣一系列的彈起落下的運動軌跡，飛彈就能夠以高速抵達目標，就像滑翔機憑藉自身飛行的慣性讓氣流流過機翼來產生升力一樣，滑翔彈也是憑藉助推提供的慣性，讓氣流流過彈體產生升力乃至激波來飛行，而滑翔彈和MARV的區別在於，滑翔彈的彈體自身能提供足夠的升力，並不需要離開大氣層來減少大氣阻力，在發射後便可立即再入大氣飛行，甚至利用產生的升力在大氣層上打水飄前行。換言之滑翔彈相比較MARV飛彈在飛行時的軌道高度要低很多，地球是圓的會阻擋直線傳播的電磁波，陸基雷達檢測到滑翔彈的時間要遠遠晚於MARV，自然留給敵方攔截的時間也就更少。
彈頭產生的升力大於MARVHGV所能覆蓋的機動範圍要遠大於MARV，MARV正如其名是在再入及飛行末端才進行機動，而滑翔彈在和助推分離後便可開始機動，機動範圍更大也意味著滑翔彈能掩蓋真正的打擊目標，從而讓敵方產生誤判難以防禦。而洛克希德·馬丁公司的AGM-183A空射快速反應武器（ARRW）就是滑翔彈的代表。雷神公司和格魯曼公司的超聲速吸氣式武器（HAWC）則是另一個類型，即衝壓飛彈Hypersonic Cruise Missile（HCM），英文名稱直白翻譯就是高超聲速巡航飛彈，利用超燃衝壓發動機達到高超聲速，這樣一看似乎沒什麼高科技。畢竟衝壓發動機這種憑藉飛行器自身向前飛行來完成加壓的玩意並非什麼特別新潮的科技，這麼講其實也沒錯，HCM本質上其實就是飛的更快的巡航飛彈，具備巡航飛彈的諸多優勢，比如擁有更低的飛行高度，從而更容易進入地面雷達的盲區，地面的雜波還可以保護巡航飛彈，不被空中的雷達發現。
HCM相比常規巡航飛彈又加上了飛行速度的優勢，讓飛彈能更快到達目的地，相應的大幅縮短敵方反應時間，然而就是這個更快的速度對衝壓引擎提出了更高的要求，就像考試一樣從40分考到60分很容易，但從80分考到100分就很難。同樣是提升20分，越高的基線意味著需要付出的努力就越大，超燃衝壓發動機和普通噴氣發動機一樣，都是從大氣中獲取氧氣，所以自身不必攜帶氧化劑，在消耗同等燃料的情況下推力比火箭大4倍，但是超燃發動機無法在靜止狀態下啟動，必須依靠其他動力加速到超聲速時才能啟動，其最大的難點就是點火技術，因為進入發動機的空氣也是高超聲速，要與燃料混合後再點燃並維持穩定的燃燒，這樣的難度不亞於在颶風裡劃著一根火柴還讓它不熄滅。
相關新聞顯示在今年的7月18日美國雷神公司與格魯曼公司合作，為美國防高級研究計劃局和美國空軍成功完成了HAWC的二次飛行測試，此次試驗利用了去年年底首次實驗中測得的數據以及相關經驗，成功實現了包括戰術射程展示在內的所有預定目標。在整個測試期間，HAWC脫離飛行平台後迅速使用超燃衝壓發動機加速至高超聲速，而其飛行軌跡則由技術人員進行自主設定，目的是為了進一步探索其性能極限，並驗證此前計算機仿真性能模型的可靠性，這意味著美國在超燃衝壓發動機領域處於獨領風騷的境界。
相較於雷神和格魯曼的HAWC實驗兩次全部成功，洛克希德馬丁公司的AGM-183A命運就坎坷的多，該款飛彈是基於戰術助推滑翔（TBG）項目發展的而來，乘波體構型空射高超聲速飛彈2014年就由美國國防部先進技術研究局（DARPA）支持開展。設計目標是能夠由B-52等轟炸機以及F-15EX戰機掛載發射，在和載機脫離以後，AGM-183A將使用固體助推火箭飛到高空，隨後彈體頭部整流罩打開釋放無動力的乘波體構形滑翔彈（HGV），一邊下降高度一邊以最高20馬赫的速度滑翔，能夠在敵方擁有嚴密防空網的情況下對高價值目進行打擊。然而AGM-183A可以算是美國近年來試射失敗次數最多的武器之一，2021年4月5日、7月28日和12月17日，AGM-183A連續三次試射失敗，其中4月15日是因轟炸機載機的問題導致了飛彈未能成功發射。
7月28日AGM-183A又進行了第二次試射，飛彈脫離載機後助推器未能點火導致試驗失敗。在12月18日的第三次試射中飛彈又因未脫離掛架而失敗，在失敗了3次後，今年5月14日美軍在加利福尼亞州南部終於完成了一次成功的試驗。一架B-52轟炸機成功發射了一枚AGM-183A，其配備的助推器點火後燃燒時間達到了預期。
而在最近的7月12日美軍第二次在加利福尼亞州海岸進行試射實驗，由於暫時沒有披露詳細信息，暫且推斷此次試驗的目的包括且不限於驗證飛彈初始姿態穩定性，驗證發射流程及時序，驗證發動機工作性能，以及驗證部分氣動、載荷、放熱設計，可能還包括部分姿態控制交接流程和部分分離流程。這一項項的別看著好像沒啥高大上的，實際上都是產品的核心技術，足以驗證飛彈設計是否合理，能否達到核心指標，對於整個型號研製進度而言是個裡程碑。
下一階段將是乘波體彈頭的滑翔試驗，實際上美國在高超聲速武器上的研究並非僅有這兩款。截止目前，美國軍方就有數款公開披露和承認的高超聲速武器正在開發中，涵蓋了海陸空三軍，其中美國空軍就是上述的AGM-183A和HCM。美國海軍的則是進攻性反水面戰武器(OASuW)，目前外界對該款武器系統知之甚少，但預計其將是一種遠程、空射、反艦高超聲速巡航飛彈，預計將使用超燃衝壓發動機推進，屬於衝壓飛彈（HCM）的種類，能夠由美國海軍的艦載戰鬥機攜帶。
此外海軍的另一款則是常規快速打擊武器(CPS)早在2008年的時候就提出相應概念，也是滑翔彈（HGV）的一種，由艦載或潛射彈道飛彈運載到高空，與美國正在開發的所有高超聲速武器一樣，CPS攜帶的是常規彈頭能夠以超過5馬赫的速度飛行，預計部署時間為2025-2028年。
美國陸軍則是遠程高超聲速武器 (LRHW)，該款飛彈是一種地對地飛彈，攜帶的是美國海軍常規快速打擊武器（CPS）同款的高超聲速滑翔彈。據報導稱該飛彈的射程為1725英里，飛行速度大約為5馬赫，因此LRHW實際上是與CPS相同的武器，只不過前者是陸基發射，後者是海基發射，其使用雙聯裝M870發射拖車，由M983A4牽引車牽引，可讓陸軍快速部署並躲避反制火力，一個炮兵連會裝備4輛發射車共8枚飛彈。以及一組連部作戰中心，預計部署時間目前未知，但飛彈原型將於2023年進入測試階段。
美國防高級研究計劃局（DARPA）自身也有高超聲速武器項目，名為作戰火力（Op Fires），由洛克希德·馬丁公司設計，射程1600至2000公里預估飛行速度5-8馬赫，其採用地面發射車進行火力運載，並且在7月13日也宣布成功進行了試射實驗。其使用的二級火箭和彈頭就是AGM-183A同款，其採用的一級助推器是直徑32英寸的固體火箭助推器(SRM)，第二級是可調節推力助推器(TBD)燃料採用液體氧化劑加固體燃燒劑，可在飛行中多次重啟變換推力，增加敵方反導系統攔截難度，發射車採用的是現有通用後勤車，一次攜彈量為三枚，可以由C-17運輸機進行運載，以便陸軍和海軍陸戰隊遠征作戰時使用。
與美國多達數款的高超聲速武器項目相比，俄羅斯目前進入實戰化的同類型武器僅有三款，分別是先鋒陸基高超聲速飛彈，鋯石艦載高超聲速飛彈，和匕首空射型高超聲速飛彈。其中先鋒和匕首都是火箭助推的滑翔彈（HGV），鋯石則是裝備有超燃衝壓發動機的衝壓飛彈（HCM），先鋒飛彈比較神秘，目前俄羅斯連其彈頭形狀都還沒有公布過，按照俄羅斯官方的說法，先鋒飛彈的最高速度能夠達到20馬赫，並且能夠搭載戰略核彈頭。而匕首則觀眾朋友們都很熟悉了，今年3月俄羅斯向烏克蘭境內的一個目標，發射了由米格31搭載的匕首飛彈，成為了有史以來第一個使用高超聲速武器進行實戰的國家。
最近美國國防部的一份報告顯示俄軍向烏克蘭發射了至少12枚匕首飛彈，可以說俄羅斯目前在實戰化方面暫時領先美國，但這並不代表美國在這一領域就落後了，其實美國在60年代就擁有世界上規模最大的高超聲速技術研究項目，比較著名的有Hyper-X、NGLT、X-51A等，多達十幾種科研計劃在相關領域積累了深厚的技術。美軍追求絕對軍事優勢的重要核心是絕對技術優勢，如果對手在技術上與美軍沒有代差，那麼對於美國而言就是已經落後於對手了。美軍謀求的是對所有對手都要產生代次優勢，即所謂的降維打擊。高超聲速武器的速度底線一般是5馬赫，目前俄軍的同類武器僅比5馬赫快一點，但是美軍部分最新項目的速度指標，達到十幾馬赫甚至幾十馬赫，這樣過高的難度才導致幾次試驗接連失敗，但在技術角度並不意味著真正的失敗，因為一旦取得了突破就又會產生代次優勢。
正如馬斯克的獵鷹火箭一樣，垂直回收技術失敗了無數次，因此在前期很多人都不看好這項技術的價值，而當其真正試驗完成具備實際可操作性後，獵鷹火箭的低成本優勢就吊打一眾同類型火箭。美國自然也不會對俄羅斯的同類武器坐視不管，針對在高超聲速武器領域的競爭，美國一方面加大資金投入研發，具有代差的同類武器，另一方面開始著手研究針對性的防禦武器。
去年五角大樓已要求在2022財年為高超聲速武器提供38億美元，同時為高超聲速防禦項目提供2.48億美元，而2023財年用於高超聲速研究的預算，申請為47億美元，比2022財年申請的38億美元有所增加，此外用於高超聲速防禦項目的金額為2.255億美元。美國當前承擔洲際飛彈攔截重任的反導系統，由部署全球多地的海基X波段雷達，陸基鋪路爪遠程預警雷達和天基紅外系統等衛星系統提供早期預警，在攔截方面則由陸基GBI攔截彈和海基標準-3反導系統負責。但五角大樓認為面對高超音速飛彈威脅，現有的這些飛彈防禦系統已經無能為力，因此在去年五角大樓就暫停了美國國家飛彈防禦系統(NMD)中最關鍵的陸基攔截彈(GBI)升級計劃，轉而要求洛馬丁公司和格魯曼公司競標研製全新的下一代攔截彈(NGI)，從而應對日益興起的高超聲速飛彈威脅。
根據美國飛彈防禦局的計劃，NGI必須在2025年開始試射，在2030年投入服役。與此同時美國防部太空發展局(SDA)也宣布，美國在未來幾年將花費數十億美元發射28顆新一代的天基監視衛星，報導稱新款衛星能讓美國從太空實時監測高超聲速飛彈的發射，並對其變軌進行跟蹤，快速將相關數據提供給反導系統，而根據美國防部太空發展局的長期規劃，用於監視高超聲速武器的衛星家族規模非常龐大，遠不止現有報導提到的28顆衛星，它們都將整合，到國防空間架構(NDSA)分層軌道衛星星座中。後者由運行在不同軌道上的上千顆衛星組成，其中運行高度最低的是傳輸層，由一個龐大的通信衛星星座組成，將提供有保障、有彈性，低延遲的軍事數據傳輸體系，可以保證全球範圍的保密數據連接，該衛星星座可能擁有300至500顆衛星，運行在750至1200公里的近地軌道上，該衛星星座完全部署之後，地球上95%的地方，在任何時間都至少能連接到至少兩顆衛星，99%的地方將至少能連接到一顆衛星，從而讓美國能夠從容應對，全球日益增加的高超聲速武器威脅。
總而言之美國正在穩步推進未來武器庫，逐步實現高超聲速化的戰略，不僅要發展攻擊性的長矛，防禦性的盾牌也將能應對逐漸高超聲速的矛，這將會對未來戰爭形態帶來一場顛覆性的革命。