廖孟豪

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

2019年3月，美國防部各軍種和直屬機構(gòu)在官方網(wǎng)站上陸續(xù)公布了2020財年國防預算申請文件。美國防部公布的2020財年預算申請概要文件明確指出，美軍2020財年在高超聲速領(lǐng)域（含反高超）申請的科研經(jīng)費預算總額高達26億美元，并計劃在2020-2024財年累計申請105億美元。經(jīng)統(tǒng)計（詳見注釋1），美國防部2020財在高超聲速領(lǐng)域申請的科研預算總額為22.2億乙美元（尚有約3.8億美元預算無法精確統(tǒng)計，占比約14.6%），相比2019財年申請的11.45億美元增長94%，相比2019財年獲批的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”列為第一要務的重視地位?？傮w上，美軍加速推動陸海空4型高超聲速導彈型號研制和快速都署，是2020財年美軍高超聲速科研預算翻倍式暴漲的主要原因。

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

美軍2020財年高超聲速科研預算總體分配情況

美國防部2020財年申請預算總額約7180億美元，其中科研預算總額約1042億美元，分別比去年提交的2019財年申請額增加4.7%和12.8%。在全軍科研預算中，高超聲速科研預算總額超過22.2億美元，占2.1%，比去年（占比1.4%）擴大了0.7個百分點。

從主管機構(gòu)來看，主要分布在空軍、海軍、陸軍、國防部預研局（ DARPA）、國防部長辦公廳（ OSD）和導彈防御局（ MDA），主要用于高超聲速導彈、高超聲速飛機動力和可重復使用航天運載器的關(guān)鍵技術(shù)攻關(guān)、演示驗證和原型機研制等科研工作。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直屬科研機構(gòu)全面展開。

按科研活動類型劃分，2020財年申請的22.2億美元預算總額中，占比最大的是“先進部件發(fā)展與原型機”類（6.4類）加“系統(tǒng)發(fā)展與演示驗證”類（6.5類），總額約16.69億美元，占75.2%，同比去年提交的2019財年預算申請額增長211%，全部用于支持陸?？杖娏㈨楅_展的4型高超聲速助推滑翔導彈型號研制工作。其次是“先進技術(shù)發(fā)展”類（6.3類）科研預算，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)級高超聲速導彈、高超聲速飛機用渦輪基組合沖壓發(fā)動機（ TBCC）和火箭動力可重復使用空天運載飛行器等飛行演示驗證或地面集成驗證科研活動。最小的部分為“應用研究”類（6.2類）科研預算，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、熱防護材料、高速/高超聲速結(jié)構(gòu)和超燃沖壓發(fā)動機等共性技術(shù)的持續(xù)發(fā)展。

需要說明的是，在以上統(tǒng)計獲得的22.2億美元之外，美軍在預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彈和飛機等應用背景的自適應制導與控制、高速渦輪發(fā)動機、導航、導引頭、戰(zhàn)斗部、數(shù)值仿真、試驗等技術(shù)的研發(fā)以及高超聲速地面風洞、特種環(huán)境試驗、大氣數(shù)據(jù)測量、試飛測控等設(shè)施的維護、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，但由于預算編制等級不夠，無法分離出其中投在相關(guān)高超聲速技術(shù)上的預算的準確數(shù)額，因此未納入本文統(tǒng)計范疇。這也是本文統(tǒng)計總額（即22.2億美元）與美國防部公布的實際總額（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算總額連續(xù)三年大幅增長，屢次刷新近十年來的總額紀錄

統(tǒng)計發(fā)現(xiàn)（下圖），2010 - 2016財年，美軍全軍高超預算總額保持在2-4億美元區(qū)間浮動，2017財年增長到近5億美元，2018-2020財年連續(xù)實現(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彈、飛機和航天運載器的技術(shù)攻關(guān)和演示驗證。近三年來，隨著高超聲速導彈特別是高超聲速助推滑翔導彈技術(shù)的逐步成熟，陸軍、海軍和空軍均啟動了高超聲速助推滑翔導彈型號研制項目，相應科研預算也呈現(xiàn)出量級上的提升。

2010 - 2020財年，美軍在高超聲速技術(shù)領(lǐng)域的累計投資約71.7億美元。其中美空軍約23.3億，主要用于高超聲速導彈和飛機涉及的總體、氣動、材料、結(jié)構(gòu)、動力等技術(shù)攻關(guān)以及高超聲速導彈飛行演示驗證和型號研制。DARPA投入約12億，主要用于高超聲速導彈和火箭動力可重復使用空天運載飛行器等飛行驗證和高超聲速飛機用TBCC發(fā)動機地面集成驗證。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彈的技術(shù)攻關(guān)、飛行驗證和型號研制，曾支持HTV-2、AHW等項目完成了5次飛行試驗。

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、材料、結(jié)構(gòu)、動力、制導、傳感器以及試驗設(shè)施等多個專業(yè)方向，且既有單項技術(shù)攻關(guān)，也有技術(shù)集成驗證，是實際的投資主體。OSD雖投資數(shù)額巨大，但幾乎只投給了CPGS項目，性質(zhì)相當于專項?？?，該項目耗資巨大主要是因為其研發(fā)的戰(zhàn)略戰(zhàn)役級高超聲速助推滑翔導彈尺寸規(guī)模較大且優(yōu)先級高。

美軍未來五年高超聲速科研預算總體仍將處于高位，但布局發(fā)生重大變化

美國防部預算申請文件會對“項目”（ Project）級科研活動編制未來五年的預算計劃。統(tǒng)計表明，美軍高超聲速科研“項目”預算總額在2020 - 2024財年仍將處于高位水平（見下圖，該圖統(tǒng)計數(shù)據(jù)不合“課題”級科研活動，如DARPA的全部高超聲速科研活動），但空軍和OSD的預算金額顯著下降，海軍、陸軍和MDA圍繞高超聲速導彈攻防技術(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“項目”預算總額將呈現(xiàn)下降趨勢，直接原因是“空射快速響應武器（ ARRW）”和“高超聲速常規(guī)打擊武器（ HCSW）”兩個型號項目的預算在2022財年前結(jié)束?？梢灶A見，ARRW和HCSW極可能將在2022財年完成導彈原型機研制和試飛，并轉(zhuǎn)階段進入批量生產(chǎn)，屆時相應預算很可能轉(zhuǎn)入采購類預算，而不再在科研類預算中編列。兩個型號項目結(jié)束后，空軍高超聲速科研預算水平重新回歸到1億美元量級，繼續(xù)穩(wěn)步推進高超聲速飛行器特別是高超聲速飛機技術(shù)的研發(fā)與成熟，為下一個高超聲速科研投資高峰一一高超聲速飛機型號研制做好技術(shù)儲備。

另外一個更加重要的變化是，OSD“常規(guī)快速全球打擊”（CPGS）項目經(jīng)過十余年的技術(shù)攻關(guān)與驗證，相關(guān)技術(shù)已經(jīng)成熟，從2020財年開始向?qū)椦b備轉(zhuǎn)化，相關(guān)科研經(jīng)費也相應轉(zhuǎn)移到陸?？杖姷?個高超聲速助推滑翔導彈型號（LBHM、CPS和HCSW）。統(tǒng)計顯示，3型導彈型號項目未來五年投資總額高達67.1億美元，其中以海軍CPS項目研制的潛射型投資最大，未來五年投資高達52.5億美元。CPS項目耗資過大，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，針對高超聲速導彈威脅，MDA繼續(xù)穩(wěn)步發(fā)展高超聲速導彈防御技術(shù)，從2018財年開始啟動PE級“高超聲速防御”項目，計劃在2018 - 2024財年累計申請8.53億美元，專項開展相關(guān)技術(shù)研究與驗證工作。

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)會副主席保羅·席爾瓦等多位高層領(lǐng)導都公開發(fā)表過美國已經(jīng)喪失高超技術(shù)領(lǐng)先地位的言論，明確表達了美在高超領(lǐng)域的強烈危機感。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“第一要務”。美國防部在2020財年預算申請概要文件中明確提出了重點投資的四大戰(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/機器學習（9.27億美元）、定向能（2.35億美元）;并計劃在未來五年密集開展40余次飛行試驗。高層領(lǐng)導的戰(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，美軍高超聲速武器裝備發(fā)展已進入新一輪的黃金時代。