廖孟豪

基于快速打擊優(yōu)勢，高超聲速飛行器成為當(dāng)前世界各軍事強(qiáng)國武器裝備發(fā)展的重點(diǎn)。美國近年來積極推進(jìn)高超聲速飛行器的研制，并取得了重大進(jìn)展。2019年美國防部公布的2020財(cái)年預(yù)算申請概要文件明確顯示，用于高超聲速飛行器的科研預(yù)算激增，值得高度關(guān)注。

2019年3月，美國防部各軍種和直屬機(jī)構(gòu)在官方網(wǎng)站上陸續(xù)公布了2020財(cái)年國防預(yù)算申請文件。美國防部公布的2020財(cái)年預(yù)算申請概要文件明確指出，美軍2020財(cái)年在高超聲速領(lǐng)域（含反高超）申請的科研經(jīng)費(fèi)預(yù)算總額高達(dá)26億美元，并計(jì)劃在2020-2024財(cái)年累計(jì)申請105億美元。經(jīng)統(tǒng)計(jì)（詳見注釋1），美國防部2020財(cái)在高超聲速領(lǐng)域申請的科研預(yù)算總額為22.2億乙美元（尚有約3.8億美元預(yù)算無法精確統(tǒng)計(jì)，占比約14.6%），相比2019財(cái)年申請的11.45億美元增長94%，相比2019財(cái)年獲批的14.49乙美元增長53.1%，再次創(chuàng)下近十年來的歷史新高，充分體現(xiàn)了美國防部研究與工程副部長將“高超聲速”列為第一要?jiǎng)?wù)的重視地位?？傮w上，美軍加速推動(dòng)陸?？?型高超聲速導(dǎo)彈型號研制和快速都署，是2020財(cái)年美軍高超聲速科研預(yù)算翻倍式暴漲的主要原因。

關(guān)于統(tǒng)計(jì)口徑的說明：美軍國防預(yù)算按三個(gè)等級的科研活動(dòng)來編制，從大到小分別是“計(jì)劃”、“項(xiàng)目”和“課題”（分別對應(yīng)預(yù)算文件中的“ProgramElement/PE”、Project”和“Title”）。其中，“課題”作為最小的預(yù)算編制單元，會(huì)在預(yù)算文件中分別列出上一財(cái)年、本財(cái)年和下一財(cái)年的年度預(yù)算額，以及相應(yīng)財(cái)年已完成或計(jì)劃完成的科研內(nèi)容條目，而科研內(nèi)容條目則通常不會(huì)單獨(dú)編制預(yù)算。本文只統(tǒng)計(jì)“課題”級及以上的高超聲速技術(shù)科研活動(dòng)預(yù)算。本文所述“統(tǒng)計(jì)”，均為該口徑的統(tǒng)計(jì)。盡管這是一種不完全統(tǒng)計(jì)方法，但通過對比印證，該統(tǒng)計(jì)方法能夠有效反映出美軍高超聲速科研預(yù)算的主體內(nèi)容。

美軍2020財(cái)年高超聲速科研預(yù)算總體分配情況

美國防部2020財(cái)年申請預(yù)算總額約7180億美元，其中科研預(yù)算總額約1042億美元，分別比去年提交的2019財(cái)年申請額增加4.7%和12.8%。在全軍科研預(yù)算中，高超聲速科研預(yù)算總額超過22.2億美元，占2.1%，比去年（占比1.4%）擴(kuò)大了0.7個(gè)百分點(diǎn)。

從主管機(jī)構(gòu)來看，主要分布在空軍、海軍、陸軍、國防部預(yù)研局（ DARPA）、國防部長辦公廳（ OSD）和導(dǎo)彈防御局（ MDA），主要用于高超聲速導(dǎo)彈、高超聲速飛機(jī)動(dòng)力和可重復(fù)使用航天運(yùn)載器的關(guān)鍵技術(shù)攻關(guān)、演示驗(yàn)證和原型機(jī)研制等科研工作。其中空軍占比最大，約7.07億美元，占31.8%;MDA占比最小，約1.57億美元，占7.1%;海軍、陸軍、DARPA和OSD分別為6.01億美元、2.28億美元、3.24億美元和2.04億美元。從2020財(cái)年開始，美海軍和陸軍的大力參與，意味著美軍高超聲速裝備和技術(shù)研究工作已經(jīng)在全軍三大軍種和三個(gè)直屬科研機(jī)構(gòu)全面展開。

按科研活動(dòng)類型劃分，2020財(cái)年申請的22.2億美元預(yù)算總額中，占比最大的是“先進(jìn)部件發(fā)展與原型機(jī)”類（6.4類）加“系統(tǒng)發(fā)展與演示驗(yàn)證”類（6.5類），總額約16.69億美元，占75.2%，同比去年提交的2019財(cái)年預(yù)算申請額增長211%，全部用于支持陸?？杖娏㈨?xiàng)開展的4型高超聲速助推滑翔導(dǎo)彈型號研制工作。其次是“先進(jìn)技術(shù)發(fā)展”類（6.3類）科研預(yù)算，總額約4.88億，占22%，同比增長13%，主要由美空軍和DARPA投向戰(zhàn)術(shù)級高超聲速導(dǎo)彈、高超聲速飛機(jī)用渦輪基組合沖壓發(fā)動(dòng)機(jī)（ TBCC）和火箭動(dòng)力可重復(fù)使用空天運(yùn)載飛行器等飛行演示驗(yàn)證或地面集成驗(yàn)證科研活動(dòng)。最小的部分為“應(yīng)用研究”類（6.2類）科研預(yù)算，總額約0.63億，占5.5%，同比增長10.7%，主要由美空軍投向高超飛行器總體與氣動(dòng)、熱防護(hù)材料、高速/高超聲速結(jié)構(gòu)和超燃沖壓發(fā)動(dòng)機(jī)等共性技術(shù)的持續(xù)發(fā)展。

需要說明的是，在以上統(tǒng)計(jì)獲得的22.2億美元之外，美軍在預(yù)算文件中還公開編列了大量“課題”級以下的高超聲速技術(shù)科研工作，涵蓋了面向高超聲速導(dǎo)彈和飛機(jī)等應(yīng)用背景的自適應(yīng)制導(dǎo)與控制、高速渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)、導(dǎo)航、導(dǎo)引頭、戰(zhàn)斗部、數(shù)值仿真、試驗(yàn)等技術(shù)的研發(fā)以及高超聲速地面風(fēng)洞、特種環(huán)境試驗(yàn)、大氣數(shù)據(jù)測量、試飛測控等設(shè)施的維護(hù)、升級和改造。這其中不乏投資數(shù)千萬甚至上億美元的科研活動(dòng)，但由于預(yù)算編制等級不夠，無法分離出其中投在相關(guān)高超聲速技術(shù)上的預(yù)算的準(zhǔn)確數(shù)額，因此未納入本文統(tǒng)計(jì)范疇。這也是本文統(tǒng)計(jì)總額（即22.2億美元）與美國防部公布的實(shí)際總額（即26億美元）之間存在約3.8億美元差額的主要原因。

美軍高超聲速科研預(yù)算總額連續(xù)三年大幅增長，屢次刷新近十年來的總額紀(jì)錄

統(tǒng)計(jì)發(fā)現(xiàn)（下圖），2010 - 2016財(cái)年，美軍全軍高超預(yù)算總額保持在2-4億美元區(qū)間浮動(dòng)，2017財(cái)年增長到近5億美元，2018-2020財(cái)年連續(xù)實(shí)現(xiàn)三級跳，依次暴漲至10億美元、15美元和22美元規(guī)模。近三年呈現(xiàn)出快速大幅增長的態(tài)勢。近十來年，美國空軍和DARPA保持了穩(wěn)步增長，主要用于高超聲速導(dǎo)彈、飛機(jī)和航天運(yùn)載器的技術(shù)攻關(guān)和演示驗(yàn)證。近三年來，隨著高超聲速導(dǎo)彈特別是高超聲速助推滑翔導(dǎo)彈技術(shù)的逐步成熟，陸軍、海軍和空軍均啟動(dòng)了高超聲速助推滑翔導(dǎo)彈型號研制項(xiàng)目，相應(yīng)科研預(yù)算也呈現(xiàn)出量級上的提升。

2010 - 2020財(cái)年，美軍在高超聲速技術(shù)領(lǐng)域的累計(jì)投資約71.7億美元。其中美空軍約23.3億，主要用于高超聲速導(dǎo)彈和飛機(jī)涉及的總體、氣動(dòng)、材料、結(jié)構(gòu)、動(dòng)力等技術(shù)攻關(guān)以及高超聲速導(dǎo)彈飛行演示驗(yàn)證和型號研制。DARPA投入約12億，主要用于高超聲速導(dǎo)彈和火箭動(dòng)力可重復(fù)使用空天運(yùn)載飛行器等飛行驗(yàn)證和高超聲速飛機(jī)用TBCC發(fā)動(dòng)機(jī)地面集成驗(yàn)證。OSD、海軍和陸軍總共32.8億美元，幾乎全部用于戰(zhàn)略戰(zhàn)役級高超聲速助推滑翔導(dǎo)彈的技術(shù)攻關(guān)、飛行驗(yàn)證和型號研制，曾支持HTV-2、AHW等項(xiàng)目完成了5次飛行試驗(yàn)。

從近十年的數(shù)據(jù)上看，OSD是美軍在高超聲速科研領(lǐng)域投資最多的部門。但實(shí)際上，雖然美空軍的投資總額并不是最多的，但卻是投向最廣泛的，涵蓋了高超聲速飛行器總體、氣動(dòng)、材料、結(jié)構(gòu)、動(dòng)力、制導(dǎo)、傳感器以及試驗(yàn)設(shè)施等多個(gè)專業(yè)方向，且既有單項(xiàng)技術(shù)攻關(guān)，也有技術(shù)集成驗(yàn)證，是實(shí)際的投資主體。OSD雖投資數(shù)額巨大，但幾乎只投給了CPGS項(xiàng)目，性質(zhì)相當(dāng)于專項(xiàng)?？?，該項(xiàng)目耗資巨大主要是因?yàn)槠溲邪l(fā)的戰(zhàn)略戰(zhàn)役級高超聲速助推滑翔導(dǎo)彈尺寸規(guī)模較大且優(yōu)先級高。

美軍未來五年高超聲速科研預(yù)算總體仍將處于高位，但布局發(fā)生重大變化

美國防部預(yù)算申請文件會(huì)對“項(xiàng)目”（ Project）級科研活動(dòng)編制未來五年的預(yù)算計(jì)劃。統(tǒng)計(jì)表明，美軍高超聲速科研“項(xiàng)目”預(yù)算總額在2020 - 2024財(cái)年仍將處于高位水平（見下圖，該圖統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)不合“課題”級科研活動(dòng)，如DARPA的全部高超聲速科研活動(dòng)），但空軍和OSD的預(yù)算金額顯著下降，海軍、陸軍和MDA圍繞高超聲速導(dǎo)彈攻防技術(shù)研發(fā)和型號研制，變成未來幾年的投資大戶。

未來五年，美空軍全部高超科研“項(xiàng)目”預(yù)算總額將呈現(xiàn)下降趨勢，直接原因是“空射快速響應(yīng)武器（ ARRW）”和“高超聲速常規(guī)打擊武器（ HCSW）”兩個(gè)型號項(xiàng)目的預(yù)算在2022財(cái)年前結(jié)束?？梢灶A(yù)見，ARRW和HCSW極可能將在2022財(cái)年完成導(dǎo)彈原型機(jī)研制和試飛，并轉(zhuǎn)階段進(jìn)入批量生產(chǎn)，屆時(shí)相應(yīng)預(yù)算很可能轉(zhuǎn)入采購類預(yù)算，而不再在科研類預(yù)算中編列。兩個(gè)型號項(xiàng)目結(jié)束后，空軍高超聲速科研預(yù)算水平重新回歸到1億美元量級，繼續(xù)穩(wěn)步推進(jìn)高超聲速飛行器特別是高超聲速飛機(jī)技術(shù)的研發(fā)與成熟，為下一個(gè)高超聲速科研投資高峰一一高超聲速飛機(jī)型號研制做好技術(shù)儲(chǔ)備。

另外一個(gè)更加重要的變化是，OSD“常規(guī)快速全球打擊”（CPGS）項(xiàng)目經(jīng)過十余年的技術(shù)攻關(guān)與驗(yàn)證，相關(guān)技術(shù)已經(jīng)成熟，從2020財(cái)年開始向?qū)椦b備轉(zhuǎn)化，相關(guān)科研經(jīng)費(fèi)也相應(yīng)轉(zhuǎn)移到陸?？杖姷?個(gè)高超聲速助推滑翔導(dǎo)彈型號（LBHM、CPS和HCSW）。統(tǒng)計(jì)顯示，3型導(dǎo)彈型號項(xiàng)目未來五年投資總額高達(dá)67.1億美元，其中以海軍CPS項(xiàng)目研制的潛射型投資最大，未來五年投資高達(dá)52.5億美元。CPS項(xiàng)目耗資過大，可能的原因包括1）潛射型比空射型和陸射型要求更高，條件保障投入大;2）潛射型要求全新研制一型導(dǎo)彈助推器，而空射型和陸射型則不需要新研。

此外，針對高超聲速導(dǎo)彈威脅，MDA繼續(xù)穩(wěn)步發(fā)展高超聲速導(dǎo)彈防御技術(shù)，從2018財(cái)年開始啟動(dòng)PE級“高超聲速防御”項(xiàng)目，計(jì)劃在2018 - 2024財(cái)年累計(jì)申請8.53億美元，專項(xiàng)開展相關(guān)技術(shù)研究與驗(yàn)證工作。

結(jié)束語

從2016年以來，美國國防部原副部長羅伯特·沃克、參聯(lián)會(huì)副主席保羅·席爾瓦等多位高層領(lǐng)導(dǎo)都公開發(fā)表過美國已經(jīng)喪失高超技術(shù)領(lǐng)先地位的言論，明確表達(dá)了美在高超領(lǐng)域的強(qiáng)烈危機(jī)感。2018年，新任美國防部研究與工程副部長格林芬將高超聲速列為其任期的“第一要?jiǎng)?wù)”。美國防部在2020財(cái)年預(yù)算申請概要文件中明確提出了重點(diǎn)投資的四大戰(zhàn)略性新興技術(shù)：高超聲速（26億美元）、無人/自主（37億美元）、人工智能/機(jī)器學(xué)習(xí)（9.27億美元）、定向能（2.35億美元）;并計(jì)劃在未來五年密集開展40余次飛行試驗(yàn)。高層領(lǐng)導(dǎo)的戰(zhàn)略重視、多軍種多部門的全面參與、數(shù)額巨大的資金投入、密集開展的飛行試驗(yàn)，美軍高超聲速武器裝備發(fā)展已進(jìn)入新一輪的黃金時(shí)代。