通往22公斤之路：美國高超聲速導彈的彈頭是如何越活越抽抽的_風聞

前兩天美軍進行了新型空射高超聲速導彈AGM-183A的首次發射試驗，然而出師不利——壓根沒能從B-52H的掛架上扔下來。雖説這事兒目前看罪不在彈，但一説到這個“美國高超爭氣彈”，其22千克重的戰鬥部難免又成了大家調侃的對象之一，畢竟大家出遠門坐飛機的時候，一不小心都能把托運行李箱塞出這個數來。

▲這要是不説，光看它掛在B-52上這比例，怎麼看那彈頭都得有個兩三百千克的分量

您要説美國空地導彈戰鬥部一直就這尿性，那肯定是冤枉人。比如美軍戰術航空兵21世紀初的主力防區外打擊武器——SLAM-ER（AGM-84H/K）中程空地導彈，彈重也就725千克，一半的重量都被其360千克（800磅）戰鬥部佔用了，比其發展原型“魚叉”反艦導彈的221千克戰鬥部重了一半還多，講究一個勢大力沉。

▲通過應用完全不同於“魚叉”佈局的大展弦比彈翼，以及頭錐修形，SLAM-ER實現了比SLAM更遠的射程和更好的低空飛行穩定性，並降低了導引頭受雨水的影響；導彈的智能化水平也大幅提升

當初SLAM-ER的上一代產品SLAM，和“戰斧”在海灣戰爭中可謂一時瑜亮，名噪一時，為美製巡航導彈打了一次上好的活廣告。不過那時候美國人還挺講一個居安思危：雖然老薩和他的伊拉克軍隊積極抵抗效果不咋地，但狡兔三窟的功夫還是讓他們在美軍的“定點清除”中避免了不少關鍵人員的損失；有時候相關情報其實都掌握了，但囿於當初美軍OODA（觀察-判斷-決策-行動）循環週期還是不夠短，打擊手段速度也快不起來，等SLAM或者“戰斧”到頭頂上的時候，要炸的目標不是腳底抹油風緊扯呼，就是呼朋引伴往地下一鑽，總之都難以造成傷筋動骨的損失。

打擊時敏目標和加固目標需求的增加與疊加，讓強敵也無師自通琢磨出了“天下武功，唯快不破”的道理。1996年DARPA提出了“可承受成本快速反應導彈演示器”（ARRMD）的計劃，在1999年約翰·霍普金斯大學的一篇相關論文中提到，ARRMD的目標是一種最大速度6馬赫左右，撞擊目標時速度為1220米/秒的“準高超”導彈，選用250磅重（113千克）重的戰鬥部就足以達到侵徹威力的指標。

▲DARPA組織的這種前沿研究，的確締造了很多成果；但也有一些本來能成的項目，反而被他們自己“我全都要”的想法給攪黃了

那時候波音公司還是頗有追求的，自己牽頭分別與空軍和海軍各搞了一個超燃衝壓導彈概念：前者是跟普惠公司聯合搞的腹部進氣乘波體方案，雖説兩個助推器加得有點簡單粗暴，但重在通過高升阻比實現DARPA的大射程要求，這樣一來就算超燃衝壓發動機（特別是燃燒室）設計簡單點也無妨；後者則是跟航空噴氣公司（錢學森曾經是該公司技術顧問）聯合搞的雙燃燒室衝壓（DCR）、彈頭進氣方案。

▲上為海軍方案，下為空軍方案。可見空軍方案的矩形進氣道，這種最大程度地減少壁面冷卻面積的設計，在很多超燃衝壓飛行器上頗為常見；兩個龐大的助推器則是為了將導彈直接加速到4-4.5馬赫的超燃衝壓點火區間

説到能滿足亞燃衝壓和超燃衝壓兩種工作模式的DCR，年頭可不短了。從1977年到1986年，美國海軍給約翰·霍普金斯大學應用物理實驗室連着投了10年的錢搞這個，用時十年終於在進氣道/燃燒室匹配方面做出點成績了，美國海軍立刻上馬“高超聲速武器計劃”（HWT），希望應用物理實驗室能藉此機會搞個應用DCR的飛行器出來。

▲圖中下半部分為雙燃燒室衝壓發動機（DCR）結構圖，前後串聯的亞聲速/超聲速燃燒室能夠讓發動機在從超聲速到高超聲速的工況間平穩過渡，但也使得飛行器內部空間頗為侷促；從導彈結構圖可見，其“嵌入式”助推器位於超聲速燃燒室內，完成加速工作後脱落，之後進氣道整流罩自動拋掉，DCR啓動開始進一步加速

這一來二去冷戰就結束了，不過等到DARPA推動ARRMD的時候，HWT多少也有了點底子。然而這時候DARPA的要求裏已經把“可承受成本”擺在前頭了，所以海軍先是“迎合上意”，用較為成熟的技術攢了個“低成本導彈”（LCM），1997年波音從美國海軍拿到了價值800萬美元的“低成本導彈”先進技術展示（ATD）合同，這就是宣傳為“700磅（近320千克）載荷/700海里（近1300千米）射程”的“快鷹”。

▲基本利用冷戰技術打造的“快鷹”，採用的卻是非常大膽的無翼鉸接式佈局（充分利用533毫米彈徑的空間），前部為燃料艙和戰鬥部，通過萬向頭鉸接的後部助推器/衝壓發動機燃燒室實現“推力矢量控制”

雖説“快鷹”4馬赫的速度，跟DARPA提出ARRMD的指標還差挺遠，但仍不失為一款具備實用價值的超聲速巡航導彈，還被美國海軍科學和技術工作小組評選為“1997財年最受好評的海軍ATD合同”。然而此時美國海空軍在“低成本”概念上已經有走火入魔的趨勢，在如今看來並不算離譜的項目超支費用（需要再投700萬）面前，海軍還是從1999財年開始停止了“快鷹”的發展，並結合其經驗，在ARRMD的框架下繼續發展HWT——這時候已經改名為“高速打擊導彈”（HiSSM）。

▲明面上的理由一方面是五角大樓要優化整合超聲速巡航導彈項目，一方面是這玩意兒距離20萬美元一發的“廉價”目標有點遠……後來證明，如此扯淡的目標啊，越來越遠那就對了

由於美國海空軍對技術路線始終存在不可調和的分歧，2001年ARRMD的兩個概念開始徹底獨立發展（倒是有一個趨同點，誰的方案都便宜不了）。美國空軍主導的波音/普惠乘波體概念逐漸發展為著名的X-51試驗飛行器，而美國海軍主導的HiSSM則演化成了在“快鷹”之後本世紀初美國海軍最受關注的高速巡航導彈項目——Hyfly。Hyfly全長4.27米，與“快鷹”的空射型相當（可以理解為在“快鷹”的彈體長度裏塞進了DCR）；而相比後者更佔地方的動力系統，決定了Hyfly留給戰鬥部的空間不會太多。

▲上圖為Hyfly衝壓發動機地面測試，下圖為軍艦發射Hyfly的想象圖，其緊湊的軸對稱佈局適合使用MK41垂直髮射系統發射，這也是美國海軍長期青睞這一技術路線的一大原因

不過由於Hyfly能夠達到比ARMMD指標要求更高的6.5馬赫，所以其戰鬥部重量相比ARRMD規劃時期的113千克進一步降低到90.8千克（200磅），侵徹戰鬥部型則直接應用了同為波音公司研製的SDB（GBU-39/B）小直徑侵徹炸彈的戰鬥部。而Hyfly數十倍於SDB的命中動能，也有條件實現ARRMD貫穿6-11米厚混凝土/40米厚常規土層的這一要求。

▲除了侵徹戰鬥部（中）之外，美軍還計劃為Hyfly配套研製巡飛彈戰鬥部（左），適合快速抵達目標附近後較長時間待機，以應對戰場情況變化；以及適合和侵徹戰鬥部型搭配使用的子母戰鬥部（右），以打擊地下掩體被摧毀後企圖逃生的軟目標

2005年8月28日，一架F-15E掛載Hyfly進行了首次發射試驗，檢驗了助推發動機能夠把Hyfly帶到3馬赫這個DCR的啓動速度；然而2007-2010年三次旨在檢驗DCR工作的測試全部失敗，加上它們都一頭扎進海里，導致對故障的後續分析不夠具體等原因，最後美國海軍不得不放棄這個項目。

▲Hyfly測試期間的照片極少，上圖可見Hyfly頭部的整流罩

時光如水，歲月如梭，就在美國海空軍高超武器項目緩慢推進的這幾年，美軍新一代防區外打擊利器SDB也進化成了以打擊運動目標為主，但體量相比SDB又小了一圈的SDB-Ⅱ（GBU-53/B）。這倒不是説在薩達姆作古之後，這個世界上就沒有美帝恨不得立刻從地圖上抹掉的眼中釘肉中刺了，但即使是某些小國，其幾十年來不斷建設的地下工程體系，那也不是幾百枚SDB就炸得爛的；更不要説大洋彼岸那個新興核導強國越來越多的機動式彈道導彈發射車，使得美帝及其僕從軍同盟體系被“一不小心”砸爛的危險卻越來越大。

▲即使是那些看上去有“圈錢產品”之嫌，不時還傳來發射失敗報道的民用航天產品，“一不小心”就能攢出真正的“可承受成本快速反應導彈”來

隨着這些國家陸續開始高超聲速飛行器測試，2014年，DARPA和美國空軍聯合要求：雷聲和洛馬聽旨！爾等應速速拿出一個切實可靠的“戰術助推滑翔”（TBG）高超武器項目（之所以優先空射型，也是因為那時候還有效的《中導條約》沒有限制空射彈）！雖説從X-51發展而來的“高超聲速吸氣式武器概念”（HAWC）已經投入這麼長的時間、花這麼多的錢了，肯定也要繼續搞，但輕重緩急還是得講一下。

▲2013年5月1日，B-52掛載X-51測試飛行

起初是雷聲一馬當先，到2015年4月已經得到用於研製技術驗證飛行器的第二筆合同，此時雷聲的SDB-Ⅱ即將在2015年6月投入首批144枚的低速量產。選擇了高升阻比的滑翔體，就得面對內部空間不足的難題，不知是不是受到了當初波音在Hyfly項目上應用SDB戰鬥部的影響，雷聲在TBG早期方案中也直接把體積更小的SDB-Ⅱ的105磅（48千克）戰鬥部移植過來。

▲SDB-Ⅱ的戰鬥部被稱為“多效能打擊戰鬥部”，雖然雷聲的方案如果變成實用型號未必還會用這個，但它也比較符合從ARMMD時代到TBG時代的美國高超聲速導彈任務變化趨勢。圖中可見F-35的一側彈艙中掛載了4枚SDB-Ⅱ

由於雷聲公佈的滑翔體外觀被認為更多繼承了HTV-2的成果，儘管其助推器細節不明，外界也普遍認為雷聲的TBG足以達到近10馬赫的速度——這將是當年波音Hyfly的1.5倍左右。所以即使戰鬥部重量相比Hyfly下降一半，雷聲的TBG作為一型戰役戰術級導彈，仍有着不錯的打擊硬目標潛力（當然這得更換真正的侵徹戰鬥部才能實現了）。

▲雷聲公司在其官方宣傳中展示的滑翔體外觀，相比AGM-183A曝光的滑翔體有着更大的容積率，目前雷聲公司仍有多個在研的高超武器項目

至於洛馬的TBG方案，其滑翔體設計被認為比雷聲的更保守一些，但具體到戰鬥部的細節，則長期沒啥動靜。直到2018年，軌道ATK公司（同年該公司被諾格收購）進行了一種用於“高超武器”的50磅（22千克）殺傷力增強彈藥（LEO）戰鬥部測試，同年8月，美國空軍授予洛馬公司4.8億美元合同，在TBG的基礎上研製AGM-183A（“空射快速反應武器”/ARRW），隨後諾格公司宣稱那個50磅戰鬥部即將用於美國空軍的高超聲速導彈。

▲儘管在AGM-183A還沒有展示這套拋掉整流罩露出滑翔體的圖之前，包括我在內，很多人是不相信其戰鬥部就這麼大點的……

▲軌道ATK公司2018年3月29日測試了這種使用3D打印技術製造的LEO戰鬥部，其特點是不需要佔用單獨的艙段，可以“見縫插針”佈置，有利於滑翔體彈頭的設計

在射程只要求大於500英里（800千米）的TBG項目上，洛馬還可以説這是選擇了“成熟可靠的滑翔體設計”；然而幾乎靠着PPT就贏了第一階段的洛馬（不過雷聲的TBG項目在2019年3月仍然獲得了來自DARPA和美國空軍的新合同，結合《航空週刊》2019年7月的報道，很可能還有後續實用型號），難道仍然在**速度至少達到6.5-8馬赫，射程近1000英里（1600千米）**的實用型號AGM-183A上沿用這麼個戰鬥部麼……看來在美國高超武器發展呈現各軍種各公司齊頭並進、爭奪資源的大趨勢下，誰能率先實用化，誰就有最大的“實用價值”了。

▲而且這套邏輯，美國空軍高官不久前還拿來嘲諷美國陸軍，席亞洲列車長剛在節目中嘮（nai）過

然而就在大家你追我趕、力爭擠掉競爭對手的路上，現在卻經常堵在一個殊途同歸的道口：美國最近的空射高超導彈測試，先後出現了還沒等發射、導彈就自己掉下去了（2020年6月的HAWC測試）；以及這回都按發射鈕了、導彈還掉不下去的情況（2020年12月的HAWC測試也是這樣），這就讓大家不由得懷疑，是不是因為B-52H這個載機平台實在太老導致的？

▲準備掛上B-52的AGM-183A，其摺疊尾翼的設計雖然主要是為了便於塞進B-1B的彈艙（下圖），但對今後在F-15這類戰術飛機平台上使用也有好處

由於在關於AGM-183A的報道中，越來越多的內容指向F-15EX未來也將作為這種高超聲速導彈的發射平台（機腹掛1枚），再加上前文提到的，當初在波音Hyfly計劃中F-15E就沒少摻和，就有人説了，那找個F-15平台改個掛架不行嗎？總比每次都欺負“快60歲的老同志”好點吧？

▲F-15掛載能力和機腹離地空間都很充足，比如直徑20英寸（50.8釐米）的ASM-135反衞星導彈這種，那都可以直接掛了；AGM-183A的直徑目前估計在30英寸（76.2釐米）左右

其實技術上這都是小賬，關鍵要看“政治賬”：在當前波音的F-15EX已經開始影響F-35的擴張大業時，洛馬的AGM-183A如果還要仰賴於F-15才能走完測試流程，無異於給洛馬“上眼藥”。雖説B-52H也是波音產品，但誕生於冷戰早期的它，和洛馬的產品早就不構成競爭關係了，姑且可以接受。

▲美國空軍興許還覺得，用戰略轟炸機掛着那震懾力度更強呢，大洋彼岸的新興核導強國不也這麼幹嗎？我這轟炸機雖然老，再咋地也比那玩意兒大吧？

總之，在海灣戰爭落幕整整三十年後的今天，美軍航空兵成功迎來了除了30年前就有的AGM-88系列反輻射導彈之外，可用的正經（高）超聲速空面打擊武器仍然啥都沒有的可喜局面。要説由此料定強敵的尖端武器科研全面“丸了”，那是過於以偏概全；但縱觀這些年來他們在高超領域扯的這老些蛋，“咱家冷戰積澱深厚，隨便搞一個‘短平快’就能超X趕Y，誰搞誰有戲、多搞多受益”的這種心態仍然存在。

即使4月5日的這次試射能夠成功，由於這只是第一次“助推器飛行測試”，並不是一次完整的全程測試（比如按計劃，模擬滑翔體與助推器分離後，前者並不會繼續加速滑翔，而是會“可控解體”——因為測試只需檢驗分離動作本身是否可靠），所以説，**這款被寄予厚望的“爭氣彈”經歷的考驗才剛剛開始。**按照計劃，AGM-183A將在今年10月進行包括滑翔體完整飛行過程在內的首次全程測試。

▲從助推器靠不靠譜，到整流罩、滑翔體能否正常分離，再到滑翔體本身的熱防護能力是否足夠，都將在接下來的試射中接受考驗；搞定這些，才能暢想圖中“四彈齊射”的願景

就像數量越來越多的F-35仍然是美軍戰術航空兵“打贏下一場戰爭”最重要的倚靠那樣，AGM-183A也仍然是美軍目前最接近成功的空射高超導彈項目。在已經交付美軍測試的F-15EX，乃至仍然處於初步構想的“輕便廉價型湊合事兒隱身戰機”都打算靠這玩意兒實現“用魔法打敗魔法”的目標的時候，AGM-183A能為洛馬按時打響新時代的第一炮嗎？

▲那當然得先問波音B-52H的掛架答不答應嘍！