溫杰

20世紀(jì)90年代中期，洛克希德公司研制的SR-71“黑鳥”戰(zhàn)略偵察機(jī)從美國空軍功成身退。其后近20年時(shí)間里，盡管“極光”（Aurora）神秘飛行器的存在傳聞一直不絕于耳，但具有更高飛行速度的SR-71后繼機(jī)并未出現(xiàn)。為此，外界對(duì)于這種新型平臺(tái)何時(shí)問世一直保持濃厚興趣。

近日，洛克希德·馬丁公司下屬的臭鼬工廠陸續(xù)向外界披露了SR-72無人駕駛偵察機(jī)的設(shè)計(jì)方案，表示已經(jīng)基本突破了所需關(guān)鍵技術(shù)，將有可能發(fā)展出一種具備情報(bào)、監(jiān)視與偵察（ISR）能力的高超音速平臺(tái)，兼具高速打擊角色。一時(shí)間，初露端倪的“黑鳥之子”（Son of BlackBird）產(chǎn)生了強(qiáng)烈反響，在各國防務(wù)層面引發(fā)極大關(guān)注。

軍事需求催生

SR-72項(xiàng)目的起源可以追溯到十年前。自從美國遭受9.11恐怖襲擊后，五角大樓提出發(fā)展“全球快速打擊”（PGS）能力，目的是能在一個(gè)小時(shí)內(nèi)打擊世界上的任何一個(gè)目標(biāo)。2003年6月17日，美國國防部高級(jí)研究計(jì)劃局（DARPA）正式出臺(tái)了“從美國本土發(fā)射和實(shí)施武力”（FALCON）的計(jì)劃，簡稱“獵鷹”計(jì)劃。

通過更加務(wù)實(shí)地考慮各種因素，DARPA和美國空軍將關(guān)注點(diǎn)集中到有動(dòng)力的高超音速飛行器上。與此同時(shí)，NASA在2004年決定將研究方向重新集中于太空，為此幾乎取消了全部高超音速研究，包括正在實(shí)施的X-43C組合循環(huán)推進(jìn)系統(tǒng)驗(yàn)證機(jī)。

在這一背景下，DARPA考慮將組合循環(huán)推進(jìn)系統(tǒng)的研究內(nèi)容納入到“獵鷹”計(jì)劃下的高超音速技術(shù)飛行器（HTV）項(xiàng)目中，研制一架有動(dòng)力的HTV-3X驗(yàn)證機(jī)。于是，“黑燕”（Blacks-wift）項(xiàng)目應(yīng)運(yùn)而生。但該項(xiàng)目生不逢時(shí)，不到一年時(shí)間就因經(jīng)費(fèi)不足被迫中止，使得原本準(zhǔn)備突破高速渦輪噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)技術(shù)的美好設(shè)想化為烏有。

目前，美國雖然廣泛采用了偵察衛(wèi)星、亞音速偵察機(jī)和無人駕駛偵察機(jī)等多種裝備，但在拒止區(qū)域或?qū)箍沼騼?nèi)面臨的潛在危險(xiǎn)日益增加，因?yàn)樵S多國家部署了更加嚴(yán)密的防空系統(tǒng)，掌握了有關(guān)衛(wèi)星的軌道運(yùn)轉(zhuǎn)規(guī)律。因此，美國國防部的防務(wù)規(guī)劃人員逐漸意識(shí)到當(dāng)前快速反應(yīng)情報(bào)領(lǐng)域已經(jīng)暴露出許多問題。

美國空軍對(duì)于高速ISR能力存在著迫切的軍事需求，為此出臺(tái)了著眼長遠(yuǎn)的《高超音速路線圖》，直接推動(dòng)了洛馬公司自行投入巨資，力求攻克高超音速平臺(tái)一直面臨的瓶頸。SR-72項(xiàng)目主要用于填補(bǔ)當(dāng)前美國國防部在情報(bào)偵察方面暴露出的空白，同時(shí)，武裝型高速ISR平臺(tái)還有能力在敵方目標(biāo)躲藏起來之前，對(duì)其發(fā)起迅雷不及掩耳的攻擊。

從作戰(zhàn)使用來看，在高空以馬赫數(shù)6高速突破防御的飛行器具備更強(qiáng)的生存能力，甚至超過了隱身的作用。

盡管“黑燕”項(xiàng)目胎死腹中，但臭鼬工廠還是取得了幾項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)突破，只是此前秘而不宣。研制人員通過大量風(fēng)洞試驗(yàn)，優(yōu)化出一種飛機(jī)總體構(gòu)型，整個(gè)飛行過程完全可控，并保持穩(wěn)定的飛行狀態(tài)。更重要的是，臭鼬工廠通過與航空噴氣·羅克達(dá)因公司（Aerojet Rocket-dyne）長期合作，找到將渦噴發(fā)動(dòng)機(jī)與超燃沖壓發(fā)動(dòng)機(jī)整合為一體的方法，可以推動(dòng)飛行器從靜止?fàn)顟B(tài)加速到馬赫數(shù)6。核心技術(shù)終獲突破

當(dāng)前，采用渦輪基組合循環(huán)（TBCC）推進(jìn)系統(tǒng)的高超音速飛行器在發(fā)展過程中面臨一個(gè)難以逾越的“推力鴻溝”，即現(xiàn)有的渦噴發(fā)動(dòng)機(jī)一般在馬赫數(shù)2.5以下可以穩(wěn)定工作，而沖壓發(fā)動(dòng)機(jī)/超燃沖壓發(fā)動(dòng)機(jī)正常工作的飛行速度至少在馬赫數(shù)3.5-4.0范圍內(nèi)，二者之間存在一個(gè)馬赫數(shù)3左右的接力速度區(qū)，一直困擾著各國研究人員。

此前，美國空軍研究實(shí)驗(yàn)室也在實(shí)施一項(xiàng)“高速渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)驗(yàn)證”（HiSTED）計(jì)劃，希望研制出一種以TBCC方式工作、能使飛行器速度達(dá)到馬赫數(shù)4的小型渦噴發(fā)動(dòng)機(jī)，但一直難以達(dá)到預(yù)期目標(biāo)?？梢?，在馬赫數(shù)4下正常工作的渦噴發(fā)動(dòng)機(jī)成為亟待解決的技術(shù)難點(diǎn)。

雖然面對(duì)媒體，臭鼬工廠對(duì)于跨越“推力鴻溝”的具體方法三緘其口，但是近年來，臭鼬工廠與一些推進(jìn)技術(shù)領(lǐng)域的知名公司之間的密切合作，還是透露出一些有價(jià)值的信息。十年前，臭鼬工廠根據(jù)“時(shí)敏目標(biāo)遠(yuǎn)程打擊創(chuàng)新方法”（RATTLRS）項(xiàng)目的需要，曾與羅羅公司剛剛創(chuàng)建的北美先進(jìn)技術(shù)公司聯(lián)手，力求發(fā)展出一種彈用渦噴發(fā)動(dòng)機(jī)，無需加力燃燒室就可以將導(dǎo)彈的巡航速度推進(jìn)到馬赫數(shù)3.0以上。從數(shù)年前公開展出的樣機(jī)來看，這種新型發(fā)動(dòng)機(jī)性能出眾、使用靈活。

七年前，臭鼬工廠又與羅克達(dá)因公司攜手，深入研究TBCC推進(jìn)系統(tǒng)正常工作所需解決的一些關(guān)鍵問題。特別值得關(guān)注的是，航空噴氣公司在2013年初正式收購羅克達(dá)因公司后，開始參與相關(guān)研究工作。此前，航空噴氣公司曾提出過一種增強(qiáng)型火箭引射式?jīng)_壓發(fā)動(dòng)機(jī)方案，將其作為第三臺(tái)發(fā)動(dòng)機(jī)，起到銜接超燃沖壓發(fā)動(dòng)機(jī)接力速度的作用。

最終，兩家公司合作實(shí)現(xiàn)了突破，通過修改沖壓發(fā)動(dòng)機(jī)的局部設(shè)計(jì)來降低起動(dòng)速度，以適應(yīng)一個(gè)更低的接力速度，這樣就可以直接利用類似F100/F110一級(jí)的現(xiàn)役戰(zhàn)斗機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)作為初始動(dòng)力。這是讓高超音速飛行器能夠在近期投入實(shí)際使用的關(guān)鍵措施，并具備可接受的成本。

截至目前，臭鼬工廠并未發(fā)明任何新技術(shù)，而是充分利用了現(xiàn)有技術(shù)加以整合。最新報(bào)道表明，臭鼬工廠還通過各種措施來提高現(xiàn)役渦噴發(fā)動(dòng)機(jī)的推力。其中包括各種預(yù)冷卻方法，即向壓氣機(jī)內(nèi)噴射大量冷卻液來提高性能。其它增加發(fā)動(dòng)機(jī)推力的思路包括“超級(jí)燃燒室”（hyperburner）——在推進(jìn)系統(tǒng)起動(dòng)時(shí)作為加力燃燒室，隨著馬赫數(shù)的逐漸增加，在過渡階段則作為沖壓發(fā)動(dòng)機(jī)。

雖然推力增加原理的相關(guān)細(xì)節(jié)仍處于保密狀態(tài)，但成功地實(shí)現(xiàn)模式轉(zhuǎn)換的大部分設(shè)計(jì)集中于進(jìn)氣道。近年來，研制人員在“獵鷹組合循環(huán)發(fā)動(dòng)機(jī)技術(shù)”（Facet）計(jì)劃實(shí)施過程中，通過采用一體化設(shè)計(jì)，讓小型高馬赫數(shù)渦噴發(fā)動(dòng)機(jī)與雙模式?jīng)_壓/超燃沖壓發(fā)動(dòng)機(jī)共享一個(gè)軸對(duì)稱進(jìn)氣道和一個(gè)尾噴管，通過調(diào)整進(jìn)口面積和出口面積來滿足兩種發(fā)動(dòng)機(jī)的熱力循環(huán)要求，保持二者的增壓系統(tǒng)都能穩(wěn)定工作，從而讓TBCC推進(jìn)系統(tǒng)步入實(shí)用化。endprint

總體設(shè)計(jì)強(qiáng)調(diào)高速

在第五代戰(zhàn)斗機(jī)力求將各種隱身技術(shù)集于一身的時(shí)候，臭鼬工廠副總裁阿爾·羅米格則強(qiáng)調(diào)“速度是新的隱身手段”。SR-72更多地考慮了空氣動(dòng)力和推進(jìn)系統(tǒng)的要求，并未過多突出外形隱身。

SR-72在氣動(dòng)設(shè)計(jì)上采用了脊?fàn)顧C(jī)身，與大后掠三角翼融為一體，向后延伸到大約一半時(shí)形成了駝背式機(jī)身。脊?fàn)顦?gòu)型和三角翼均用于增加方向穩(wěn)定性，以及在較高巡航速度下獲得更大的升力。在發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣道的外側(cè)，機(jī)翼前緣突然彎折，然后延伸到梯形機(jī)翼，構(gòu)成了曲柄狀機(jī)翼前緣，由此形成了類似鋸齒的前緣角，可以提供渦升力，有助于實(shí)現(xiàn)低速飛行。

SR-72的前體形狀設(shè)計(jì)為在高速狀態(tài)下實(shí)現(xiàn)進(jìn)氣道預(yù)壓縮，但是沒有采用X-51A驗(yàn)證機(jī)的乘波構(gòu)型。臭鼬工廠并不熱衷采用乘波構(gòu)型，因?yàn)檠芯堪l(fā)現(xiàn)，使用乘波構(gòu)型需要付出的代價(jià)是必須始終處于巡航狀態(tài)，只能攜帶很少的燃料，卻具有較高的跨音速阻力，并且難以正常起飛和著陸。

SR-72安裝在機(jī)身內(nèi)部的發(fā)動(dòng)機(jī)艙顯示其承襲了HTV-3X的組合循環(huán)發(fā)動(dòng)機(jī)構(gòu)型，集成了內(nèi)彎式渦噴一沖壓發(fā)動(dòng)機(jī)的進(jìn)氣道。與HTV-3X方案相比，該機(jī)的一個(gè)不同之處在于，只能使用小型渦噴發(fā)動(dòng)機(jī)，以實(shí)現(xiàn)低阻設(shè)計(jì)。這樣，利用戰(zhàn)斗機(jī)的發(fā)動(dòng)機(jī)，可以更容易地實(shí)現(xiàn)加速。同樣重要的是，通過一個(gè)共同的進(jìn)氣道和尾噴管，顯著降低了進(jìn)氣道溢流阻力和噴管底部阻力。

據(jù)報(bào)道，洛馬公司已經(jīng)準(zhǔn)備不久后啟動(dòng)SR-72項(xiàng)目，預(yù)計(jì)在2030年投入使用。SR-72采用雙發(fā)設(shè)計(jì)，長度超過30，48米，以馬赫數(shù)6巡航飛行。與SR-71相比，該機(jī)在尺寸上基本相當(dāng)，具有同樣的航程，但是最大速度增加了一倍，并且具有攻擊目標(biāo)的能力。

穩(wěn)妥起見，臭鼬工廠考慮首先研制一種可選有人駕駛的飛行研究機(jī)（FRV），長約18.29米，與F-22戰(zhàn)斗機(jī)大致相當(dāng)，采用一臺(tái)全尺寸發(fā)動(dòng)機(jī)，可以在馬赫數(shù)6的速度下持續(xù)飛行數(shù)分鐘。一旦完成其基本的驗(yàn)證角色，F(xiàn)RV將成為發(fā)展各項(xiàng)高速ISR技術(shù)的一個(gè)試驗(yàn)平臺(tái)，并用于測試SR-72的機(jī)載武器、航電設(shè)備和數(shù)據(jù)鏈系統(tǒng)。根據(jù)計(jì)劃，F(xiàn)RV將在2018年開始研制，2023年實(shí)現(xiàn)首飛。這個(gè)時(shí)間表取決于DARPA/美國空軍啟動(dòng)的高速打擊武器（HSSW）的研制進(jìn)度，同時(shí)還與美國空軍高超音速路線圖相吻合。

目前來看，SR-72項(xiàng)目還處于關(guān)鍵技術(shù)驗(yàn)證階段，距離型號(hào)項(xiàng)目發(fā)展尚需時(shí)日，還不足以構(gòu)成現(xiàn)實(shí)威脅。僅從波音公司X-51A驗(yàn)證機(jī)在幾年試飛過程中遭遇的一波三折就可以預(yù)測，F(xiàn)RV驗(yàn)證機(jī)的飛行試驗(yàn)絕對(duì)不會(huì)一帆風(fēng)順。

項(xiàng)目公開耐人尋味

令外界頗感意外的是，臭鼬工廠突然公開了秘密實(shí)施多年的SR-72項(xiàng)目，通過媒體賺足了眼球，與以往百般遮掩“黑項(xiàng)目”的行事作風(fēng)大相徑庭。這樣做的背后到底存在何種目的？按照洛馬的說法，“考慮到HSSW項(xiàng)目正在穩(wěn)步向前推進(jìn)，現(xiàn)在是承認(rèn)存在SR-72項(xiàng)目的時(shí)候了”。然而，這一官方說辭的背后很可能隱藏著其它動(dòng)機(jī)。

首先，臭鼬工廠正在極力爭取獲得美國政府的預(yù)算支持。SR-72項(xiàng)目的首要任務(wù)是突破高馬赫數(shù)渦噴發(fā)動(dòng)機(jī)的技術(shù)瓶頸，下一步工作將推進(jìn)到關(guān)鍵技術(shù)測試與驗(yàn)證階段，預(yù)計(jì)需要三年時(shí)間，期間所需費(fèi)用可能會(huì)是一個(gè)天文數(shù)字，洛馬公司急需獲得美國國會(huì)的大力支持，如能將其列入到政府投資計(jì)劃中，便可從DARPA或美國空軍獲得更多的研制經(jīng)費(fèi)。

令洛馬公司略感失望的是，美國空軍參謀長馬克，威爾士上將在11月13日接受媒體采訪時(shí)，對(duì)SR-72概念不置可否。他承認(rèn)，高超音速能力對(duì)空軍而言大有裨益，但是并未對(duì)洛馬公司官員談及SR-72項(xiàng)目的任何內(nèi)容，也未評(píng)論美國空軍是否對(duì)這種高超音速平臺(tái)感興趣。外界推測，如果美國空軍決定發(fā)展這種能力，可能會(huì)集中力量研制高超音速導(dǎo)彈一類的武器系統(tǒng)，而不是高超音速飛機(jī)。

其次，洛馬公司臭鼬工廠不遺余力地凸顯SR-72的獨(dú)特性能，契合了美國戰(zhàn)略重心轉(zhuǎn)向太平洋的需要，在一定程度上起到了戰(zhàn)略威懾的作用。

近年來，美國國防部一直在尋求全新的戰(zhàn)略威懾手段，準(zhǔn)備以常規(guī)武器取代核武器，在一小時(shí)內(nèi)對(duì)全球目標(biāo)實(shí)施打擊。如果美國國防部能在10年左右將超燃沖壓發(fā)動(dòng)機(jī)應(yīng)用到武器型號(hào)項(xiàng)目中，那么，稍瞬即至的高超音速巡航導(dǎo)彈一旦發(fā)起迅雷不及掩耳的攻擊，其所具有的威力和震撼絕對(duì)不亞于核武器，將給未來戰(zhàn)場帶來新的威懾，不容小視。

冷戰(zhàn)時(shí)期，美國就通過秘密研制和裝備SR-71偵察機(jī)，迫使蘇聯(lián)不得不陷入疲于應(yīng)對(duì)的局面，一方面積極研制和部署更大射程的地空導(dǎo)彈，另一方面加快生產(chǎn)和裝備米格-31高空截?fù)魴C(jī)。

時(shí)至今日，美國國防部似乎故伎重演，在面對(duì)俄羅斯這一強(qiáng)硬對(duì)手和中國不斷增強(qiáng)軍事實(shí)力的情況下，默許SR-72項(xiàng)目公之于眾，意在借助臭鼬工廠在高超音速關(guān)鍵技術(shù)上的突破，炫耀技術(shù)優(yōu)勢，挑起軍備競賽，迫使對(duì)手被動(dòng)地采取各種應(yīng)對(duì)措施，消耗掉大量經(jīng)費(fèi)，達(dá)到牽制對(duì)手的目的。

因此，“黑鳥之子”無論是真的如期降生并在各國上空來去自如，還是依然無法掙脫高超音速桎梏的“襁褓”，最后夭折，目前都還是一個(gè)未知數(shù)。但是，美國鍥而不舍地研究和發(fā)展高超音速武器的努力已經(jīng)令世界矚目，勢必對(duì)未來產(chǎn)生深遠(yuǎn)的影響。endprint