劉桐林

當今的世界政治和軍事格局正在發(fā)生巨大變化。為了適應未來的戰(zhàn)爭態(tài)勢，美國的軍事戰(zhàn)略正在進行重大調整，逐步從威懾轉向以打擊能力為中心。快速打擊“時間敏感目標”成了鮮明的主題。因此，多年沉寂的高超音速技術走到了前臺，以軍事打擊為背景的研究，尤其是高超音速巡航導彈技術得到了長足的發(fā)展。

2014年新春伊始，美國一家媒體的一則報道引起轟動。該報道稱，中國在2014年1月9日成功地進行了高超音速滑翔體分離試驗（給出的代號是UW-14）。該媒體根據美國HTV-2兩次飛行失敗的彈道來推演中國試驗的過程。出于政治需要，美、日等國不出所料地依舊大談中國威脅論，進而攻擊我方和平防御政策。中國國防部則在《中國日報》上發(fā)表聲明稱：“中方在境內按計劃進行科學試驗是正常的，這些試驗不針對任何國家和特定目標?！敝袊诟叱羲偌夹g領域取得的初步成果使中國得以躋身于高超音速飛行器研制國家行列。

所謂“高超音速技術”（Hypersonic Technology）是特指以吸氣式發(fā)動機或以其組合發(fā)動機為動力、在大氣層內實現(xiàn)飛行速度大于5馬赫的遠程飛行器技術。它是諸多航空、航天高新技術學科的集合，有很強的前瞻性、綜合性和帶動性。其發(fā)展將對未來軍事戰(zhàn)略、作戰(zhàn)樣式、軍事技術的發(fā)展產生巨大的推動作用，并對科學技術的發(fā)展產生深遠影響。本專題試圖以新的視角來剖析這一技術的過去、現(xiàn)在與將來，總結技術發(fā)展的經驗教訓。

高超音速技術早期的不懈探索

自法國人勞倫在1913年提出沖壓發(fā)動機燃燒理論為超音速技術的發(fā)展打下了理論基礎之后，該技術的發(fā)展已經經歷了整整一個世紀。在這一個世紀里，法國人于1949年4月21日設計出第一臺沖壓發(fā)動機推進的有人駕駛飛行器。當這種飛行器由SE-161運輸機背駝起飛時，沖壓發(fā)動機應用的新紀元便正式拉開。第二次世界大戰(zhàn)末期，納粹德國向英國發(fā)射大量V-1“復仇者”導彈，它采用的脈動式噴氣發(fā)動機為今天的吸氣式發(fā)動機發(fā)展打下了堅實的技術基礎。1947年10月14日，美國研制的X-1飛機首次突破音障，實現(xiàn)了超音速飛行。后來，美國又研制了SR-71超音速偵察機，飛行速度超過了3馬赫。上世紀50年代初，美國人費里提出了超音速燃燒理論。從此，人們便開始了對高超音速技術長期艱苦的不懈追求。

然而，高超音速技術發(fā)展極不平坦。半個世紀以來，美國制定的高超音速技術發(fā)展計劃多如牛毛，舉不勝舉，但都沒有一個完整結局。它們不是中途夭折，就是改嫁、合并到其他計劃中?？梢哉f是喜憂參半，失敗多于成功。

艱難的探索

20世紀50年代中期，超音速燃燒還多是概念研究，而且這些研究沒有得到美國官方的支持，多由大學分散實施。初期研究的核心是高空、高速條件下超燃沖壓發(fā)動機能否產生正的推力以及超燃沖壓發(fā)動機所面臨的技術障礙。這是相當長一段時間的工作重點。

研究分析了4～7馬赫范圍內超燃沖壓發(fā)動機的有關性能，并指出當大于7馬赫時其他類型動力裝置遇到難以克服的困難，而超燃沖壓發(fā)動機具有明顯的潛在優(yōu)越性。研究還證實了在6～8馬赫速度范圍內，超燃沖壓發(fā)動機的某些性能超過了常規(guī)沖壓發(fā)動機，特別是在高速飛行條件下更具優(yōu)勢?？蒲腥藛T在以后的研究中便將注意力集中在超燃沖壓發(fā)動機方面，而常規(guī)沖壓發(fā)動機受到了冷落。

另外，當時科研人員對高超音速巡航飛行倍感興趣，原因是超燃沖壓發(fā)動機具備獲得近地軌道速度的明顯潛力。因此，單級入軌（SSTO）空天飛機的概念一直是高超音速技術半個世紀以來的發(fā)展重點。20世紀60年代初期，美國大大加強了對空間研究的投資力度，力圖把氫燃料超燃沖壓發(fā)動機集中在單級入軌概念空間試飛器上。美國空軍則是這一方案的積極鼓吹者。

到20世紀60年代后期，美國已經開始制定高超音速技術小規(guī)模的發(fā)展計劃。當時，通用應用科學實驗室就制定過兩個計劃，它們分別是“飛行試驗發(fā)動機概念”（IFTV）和“低速固定幾何超燃沖壓發(fā)動機”的研究計劃，并獲得空軍的經費支持。前者于1965年開始。該計劃采用捆綁式布局，4臺氫燃料超燃沖壓發(fā)動機位于試飛器的四周，負責將試飛器推到17千米高空。計劃的目的是驗證試飛器中超燃沖壓發(fā)動機加速到1830米/秒的能力。然而在發(fā)動機模塊地面試驗中，發(fā)動機燃燒室與進氣道存在很多問題，它們相互影響且難以克服。1967年該計劃被取消，只在同年做過無動力飛行試驗。

后一計劃時間在1964—1968年間。這種發(fā)動機設計速度為3～12馬赫，具備固定幾何尺寸，但可隨飛行速度的變化改變空氣動力壓縮比。該發(fā)動機采用了進氣道-燃燒室一體化的三維空氣動力學設計，并使用合適的燃料噴射和熱壓縮效應的方法。計劃中多種發(fā)動機模塊在7.4馬赫的環(huán)境下進行過試驗。

美國空軍除了資助通用應用科學實驗室試驗發(fā)動機之外，還資助了許多超燃沖壓發(fā)動機計劃，如美國飛機研究實驗室的可變幾何超燃沖壓發(fā)動機、通用電氣公司部件一體化模型和馬夸特公司的雙模態(tài)超燃沖壓發(fā)動機等。

試驗取得的成果激發(fā)了更多人的研究興趣，高超音速打擊武器研究開始得到重視。美國從1961年開始進行以超燃沖壓發(fā)動機為動力裝置的導彈方案設計。最初的設計方案選定了非對稱內燃式進氣道。但這樣的進氣道對啟動系統(tǒng)要求嚴格，不但增加了結構質量，而且增加了復雜性。美國認識到，對于一次性使用、且結構質量較輕的導彈武器來說，固定幾何形狀進氣道更為合適。之后便出現(xiàn)了沿壓縮流場的導彈流線表面分開的新一代進氣道設計，并被后來的“超燃沖壓發(fā)動機導彈”（SCRAM Supersonic Combustion Ramjet Missile）計劃采用。

但SCRAM計劃也存在許多設計缺陷，如：燃料易自燃，有劇毒；前彈體沒有足夠的空間放置直徑254毫米的主動雷達導引頭；整個系統(tǒng)需要被動冷卻。其距離導彈武器的應用還有很大的差距。

1961—1978年間，SCRAM計劃成功完成了用于艦隊防御導彈的設計，提出了模塊化進氣道-燃燒室-噴管構型的概念，設計了Busemann進氣道；開發(fā)了設計和分析技術；對各種部件進行了驗證試驗。完成了各部件組裝的發(fā)動機在5～7.2馬赫狀態(tài)下進行的自由射流試驗清楚地表明，液體燃料超燃沖壓發(fā)動機具備實用性。雖然SCRAM取得了很大成功，但當時的技術水平限制了它作為導彈武器的應用前景，再加上許多政治因素，美國于1978年結束了長達18年的SCRAM研究計劃。endprint

20世紀60年代早期研究表明，高超音速吸氣式推進系統(tǒng)有很大的提升潛力。這個系統(tǒng)使用的燃料可以兼作冷卻劑。1964年NASA正式推出了“高超音速研究用發(fā)動機”（HRE Hypersonic Research Engine ）計劃，目的在于實現(xiàn)應用，加快大氣層內高超音速飛行器使用吸氣式推進技術的發(fā)展進程。HRE主要研究目標是驗證超燃沖壓發(fā)動機在4～8馬赫時的推力性能，為基礎理論與發(fā)動機部件研究尋找應用對象。

HRE試飛器為X-15試驗機，由NASA和美國空軍、海軍以及北美航空公司聯(lián)合開展。這種飛機大約試驗飛行了10年左右時間，總共進行了199次飛行，首次無動力滑翔飛行在1959年6月8日，最后一次飛行時間為1968年10月24日。其非正式世界紀錄為最快飛行速度6.7馬赫，最大飛行高度為108千米。這個項目的研究成果對“水星”飛船、“雙子星”飛船以及“阿波羅”載人飛船和航天飛機項目的開發(fā)提供了巨大支持。

X-15由于經費緊張，于1963年1月終止飛行。HRE計劃也因無法再用X-15進行飛行試驗，故不得不對試驗內容進行重新調整，發(fā)動機模型的地面試驗成為HRE項目的關鍵。調整后的項目目標變?yōu)椋菏紫韧瓿裳芯坑冒l(fā)動機的全尺寸、水冷、氫燃氣動熱力一體化模型（AIM）的氣動熱力設計及試驗，以便驗證發(fā)動機性能；其次通過研究用發(fā)動機的全尺寸氫冷卻結構裝配模型（SAM）試驗，完成全尺寸發(fā)動機的結構設計與評估。

AIM是一個大型完整的發(fā)動機試驗計劃，主要目的是確定整個發(fā)動機在5～7馬赫的推力性能。試驗的另一個目標是確定在這種外型下進氣道與燃料室的相互干擾極限。在SAM進行了55次循環(huán)試驗、AIM進行了第52次試驗之后，HRE計劃于1979年4月22日終止了。

在總結了以往留下的經驗成果和教訓后，美國認為，在上世紀70年代前，沖壓發(fā)動機在飛行器上的配置都是外掛式的，助推器也多不分離，飛行馬赫數(shù)多在2.0～2.5之間。這種布局限制了導彈的射程、速度和機動能力，同時，幾何尺寸和發(fā)射質量過大也嚴重影響著沖壓發(fā)動機在飛行器上的應用前景。

從20世紀70年代開始，美國就開始制定諸如“烏鴉座”一類的整體式沖壓發(fā)動機研究計劃。此類發(fā)動機在助推段起到火箭發(fā)動機的作用，只有在助推器燃燒完后，它才作為沖壓發(fā)動機來使用。這樣的設計大大減小了發(fā)動機的幾何尺寸和發(fā)射質量，也簡化系統(tǒng)的結構。美國空軍為了發(fā)展戰(zhàn)略防御系統(tǒng)，制定了“先進戰(zhàn)略空射導彈”（ASALM）研制計劃。它是一種遠程、整體式亞燃沖壓發(fā)動機推進的超音速戰(zhàn)略巡航導彈，有空對空和空對地兩種作戰(zhàn)能力。導彈采用了下頷式進氣道，彈體保持流線型氣動外形，在減小氣動阻力的同時，也減低了雷達散射截面。這種進氣道既能滿足了沖壓發(fā)動機本身的吸氣流量要求，又有助于提高發(fā)動機在導彈內部結構布局上與其他分系統(tǒng)的相兼容性，從而解決了中心錐式進氣道與彈內其他分系統(tǒng)的不協(xié)調性問題。這種奇特的布局即使在今天仍不失其應用的價值。ASALM原計劃在1983年轉入全尺寸工程研究，1986年投產，80年代末初步具備作戰(zhàn)能力。但在1980年左右計劃被撤銷，ASALM改為對付SUWACS飛機技術計劃，繼續(xù)進行基礎性研究。

在這一時期，蘇聯(lián)的高超音速技術研究也一直處于領先水平，只是由于保密原因，外界公開的信息很少。蘇聯(lián)在超音速技術領域獨占鰲頭，其研制的幾型超音速導彈已經先后服役裝備。至今世界在役的超音速飛航導彈只有4種，其中3型就來自蘇聯(lián)（SS-N-22“白蛉”、SS-N-26“寶石”、AS-17/Kh-31“氪”），另一種則是法國ASMP“中程空對地導彈”。憑借在沖壓發(fā)動機技術的實力，蘇聯(lián)成為與美國實力較量的對手。

蘇聯(lián)解體后，在經過數(shù)年的恢復后，俄羅斯在地面試驗的基礎上率先進行了超燃沖壓發(fā)動機的空中試驗。在20世紀末，俄羅斯以天地往返系統(tǒng)和高超音速打擊武器為背景的高超音速技術發(fā)展計劃已經形成規(guī)模。它們主要是：1979年開始實施的“冷”計劃、“彩虹”-D2、IGLA和“鷹”-31計劃等。俄羅斯重視技術基礎的研究，為此還建造了歐洲第一（世界第二，第一在美國）的C-16高超音速風洞。

1991年11月27日，在“冷”計劃系留試驗中，俄羅斯的亞燃/超燃沖壓發(fā)動機實現(xiàn)了工況模式的轉換。這是高超音速技術發(fā)展的里程碑事件，它標志著高超音速技術高空飛行時代的到來。在此之前的高超音速技術研究中，人們所做的均是地面模擬試驗。然而，高空、高速的真實飛行環(huán)境是難以模擬的。這一事件使俄羅斯中了頭彩，確立了在這一技術的領先地位。這對美國是一個沉重的打擊。只有到十年后X-43試驗成功，才讓美國出了這口惡氣。

沉重的代價

進入20世紀80年代后，為了爭奪宇宙空間資源，當時的軍事大國掀起了發(fā)展新一代空天飛機熱潮，而美國無疑是這方面的領跑者。

對未來高超音速飛行器的具體要求包括：能從普通機場起飛、以5馬赫（或更高）的速度、可在20千米以上的高空進行巡航飛行；在1.5～2小時內到達10000～12000千米處的目標，并在2小時之內到達地球上任意地點；而空天飛機這樣的高超音速飛行器在離開大氣層后，借用組合動力裝置可以25馬赫的飛行速度進入近地軌道。

空天飛機可在復雜的氣象條件下全天候飛行，可作為人造地球衛(wèi)星進入近地軌道，可向軌道站運送物品，也可用于軍事目的，如用作遠程截擊機、偵察機、快速反應攻擊武器或軍用運輸機等。但是，在空天飛機的發(fā)展過程中，研究人員在空氣動力學、結構材料，特別是動力裝置以及其他分系統(tǒng)的研制及一體化設計方面遇到了一系列難題。為此，從1985年開始，美國的一些研究機構按國防高技術研究計劃局（預研）的提議，開展實施“國家空天飛機計劃”（NASP-National Air Space Plane，也稱“里根”計劃），其核心是要開發(fā)一種在超音速和高超音速飛行狀態(tài)工作的超燃沖壓發(fā)動機（代號為E22A）。里根政府再次將高超音速技術研究推向一個新的高潮，鼓噪一時的“星球大戰(zhàn)”計劃開始了。endprint

一些歐洲國家緊隨其后，與美國呼應，也在積極研制高超音速飛行器、空天飛機及其動力裝置。英國提出了名為“霍托爾”單級入軌方案，德國提出了“桑格爾”兩級入軌研制方案。

1986年，蘇聯(lián)圖波列夫設計局開始研制圖- 2000高超音速空天飛機，除了開發(fā)高超音速技術外，就是要與美國NASP抗衡。在1992年莫斯科航展上，俄羅斯展出了酷似美國X-30的圖-2000空天飛機模型。該機采用氫燃料，有軍用渦輪噴氣發(fā)動機、超燃沖壓發(fā)動機和用于入軌的火箭發(fā)動機組合的推進系統(tǒng)，有10多個設計局參加了這項研究。

在這一時期，法國對高超音速技術的研究表現(xiàn)異?；钴S。20世紀80年代，“中程超音速導彈”服役，大大增強了法國開發(fā)高超音速技術的信心。法國在1990年發(fā)起了以“沖壓發(fā)動機的今天與明天”為主題的大討論，對超燃沖壓發(fā)動機的前景進行了研究，加快了高超音速技術研究步伐。而在這之前，法國曾進行單級入軌“軍旗”、“光輝”、FREPHA 和兩級入軌“星”-H飛行器的研究，為后來的高超音速技術研究打下了堅實基礎。

美國NASP項目主要由美國國防部、NASA負責實施和提供經費。參與完成此項計劃的有5個主要航空航天公司——通用電氣公司、麥道公司、羅克韋爾國際公司、洛克達因和普惠公司，另外還有近400多個公司參與。原計劃定于1996年制造出試驗性高超音速飛行器X-30。最初估計9年時間里NASP計劃每年的研制費用將超過25億美元。然而好景不長，宏偉的NASP計劃不久就陷入了危機。巨大的經費開支與風險、關鍵技術復雜性和進度拖期，使國會議員的信心產生了動搖，繼而是投資強度減弱。1992年度的撥款減少了30%以上，1993年又進一步縮減了經費，到1994年NASA給項目的研究經費總共只剩下8千萬美元。

該計劃遇到的經費問題是因為大量技術問題引起的，主要有以下幾方面：確定在高馬赫數(shù)情況下（大于10馬赫時）高超音速沖壓發(fā)動機的特性；確定空天飛機飛行時，由層流附面層轉換為紊流附面層的轉捩點；保證空天飛機高超音速飛行時的穩(wěn)定性和可控性。

1993年5月，美國國會多次舉行有關“國家空天飛機計劃”執(zhí)行情況及其前景的聽證會。會上人們對取得的成果及計劃管理的領導表示不滿，計劃負責人同意對原方案進行修改。然而，技術路線存在的嚴重分歧導致形成了以NASA等研制單位為一方，以部分國會議員為代表的權力派為另一方的爭論。NASA認為，最近幾年不應把力量集中在制造X-30飛行器上，而應致力于通過飛行試驗解決前面提及的主要技術難題。這樣每年只需要3～4億美元（而不是20多億美元）的撥款，這一款額是完全可以實現(xiàn)的。

部分國會議員反對上述建議，他們提出NASA和美國空軍應轉向研制全尺寸空天飛機，以便進行有人駕駛高超音速飛行試驗。NASA認為目前技術問題尚未得到解決，在經費不足的情況下，建造試驗性空天飛機是不現(xiàn)實的。還有些人贊成簡單的“國家空天飛機”方案，主張所謂的5-50-8（即5年、50年億美元、8萬磅（36.2噸）起飛質量）方案制造高超音速飛行器。但是專家組認為這一建議也過于樂觀，也太冒險。

美國6個航空航天公司曾于1993年提出過建造小型“軌道研究飛行器”NORA National Orbital Research Aircraft）的折衷建議。該飛行器是有人駕駛飛行器，質量26噸，采用高超音速沖壓發(fā)動機作為動力裝置。這一研制項目的經費估計不超過50億美元，比實現(xiàn)最小規(guī)模的NASP計劃便宜1/2，但要到1998年才能進行這種高超音速飛行器的首次飛行。后來，這一方案沒有通過。

NASP是一個龐大的空天發(fā)展計劃，巨額經費與技術復雜性從開始就為計劃投下了陰影。技術途徑的爭論、政治干預、進度拖期使計劃一波三折。1995年，耗資數(shù)百億美元、歷時10年之久的NASP計劃宣布停止了。這是一個痛苦的選擇，又是一個明智的選擇。計劃下馬后，美國立即開始了新的一輪發(fā)展計劃研究。把取得的成果帶到了新的“超”-X和HyTech計劃中，成了這些計劃的技術基礎。

高超音速技術的發(fā)展經歷了半個多世紀坎坷、不平凡的發(fā)展歷程。其技術難度是難以想象的，幾乎每走一步都是探索的過程。從基礎概念研究到實用開發(fā)，都要付出沉重的代價。在對待高超音速技術的難度上，人們想象的比實際簡單得多，對困難估計也不足，因此諸多計劃脫離實際。因為不夠重視基礎研究，失敗后不得不從零開始，重新進行基礎研究。正因為如此，基礎研究與實際型號的開發(fā)嚴重脫節(jié)，這在NASP計劃中尤為突出。國會考慮的是納稅人利益，要求盡快見到成果?？哲姼且罅⒏鸵娪?，馬上實際應用。

在高超音速技術的發(fā)展過程中，美國還有一個重大的失誤就是在突破口的選擇上。在20世紀80年代之前，多是進行基礎研究，軍事打擊的應用沒有受到重視，自然就把應用目標放在了天地往返系統(tǒng)上，在一個相當長的時期未做調整。這就等于“沒學爬就學走”，“沒有梯子就上天”，因此就出現(xiàn)了許多只有遠期目標的宏偉計劃。而俄羅斯的經濟和技術水平不及美國，但“冷”計劃卻能比美國早十年進行空中演示（當然實驗的水平不在一個量級），也給了美國一個很好的啟示。

失敗的痛苦

俄羅斯“冷”計劃試飛器空中試驗，震驚了世界，更令美國不安。

NASP項目結束時，對此項目最嚴厲的批評之一是，只對最關鍵的部件超燃沖壓發(fā)動機進行了風洞中的模擬飛行，而沒有進行實際飛行。因此，NASA蘭利/德萊頓聯(lián)合發(fā)起了“超”-X（Hyper-X）計劃，開始發(fā)展一種能夠以10馬赫速度進行飛行試驗的飛行器。

“超”-X是NASA重點實施的高超音速發(fā)展計劃。該計劃的主要目的是研究并演示可用于高超音速飛機與可重復使用的天地往返系統(tǒng)的超燃沖壓發(fā)動機技術與一體化設計技術。

“超”-X計劃由NASA統(tǒng)一管理，由蘭利研究中心牽頭?！俺?X計劃原來規(guī)定時間為5年?！俺?X計劃的飛行器代號為X-43，由德賴登飛行研究中心研制，并完成所有的飛行試驗。試驗地點在西靶場的愛德華空軍基地?！俺?X計劃根據任務不同，有4種型號的試飛器，即X-43A、X-43B、X-43C和X-43D。endprint

X-43A是基礎研究型號，共生產了3臺試飛器，共花費2.3億美元。X-43B是可重復使用的組合循環(huán)發(fā)動機的試飛器，研制費為6億美元。X-43C是“超”-X計劃中重點實施的型號，采用C/H燃料冷卻的超燃沖壓發(fā)動機作為推進系統(tǒng)。從未來的軍事實用出發(fā)，X-43C可能成為高超音速技術發(fā)展歷程中的又一重大事件，由此計劃，美國衍生出了當前的X-51A高超音速導彈。X-43D是“超”-X計劃中的遠景規(guī)劃型號。

NASA原計劃在2001年4月28日對X-43A首臺高超音速試飛器進行系留試驗，5月19日進行7馬赫條件下的試飛。NASA特別看重第一臺X-43A試飛器的飛行。認為如果試驗成功，X-43飛行器將成為有史以來速度最快的吸氣式飛行器，打破洛·馬公司SR-71R的記錄（3+ 馬赫）。

然而，試驗時間一拖再施，直到2001年6月2日才在加里福尼亞州的海岸外進行X-43A的首次飛行試驗。X-43A試驗飛行器掛在B-52飛機上飛行，在8千米的高空投放，然后由“飛馬座”助推火箭助推加速，按程序實現(xiàn)試驗飛行。

在此次飛行中，NASA德萊頓研究中心的B-52在機翼下掛載X-43A和“飛馬座”助推火箭，從愛德華空軍基地起飛，向加利福尼亞海岸邊的海軍西部試驗靶場飛，飛到發(fā)射點后，釋放助推火箭和X-43A飛行器，5秒后助推器點火；大約13秒后，助推器右側尾翼折斷，緊接著后左側尾翼和方向舵折斷；15秒時機翼折斷；21秒時助推器數(shù)據流丟失；在48.5秒時，海軍靶場安全官員啟動飛行終止系統(tǒng)；77.5秒時，X-43A的遙測信息消失。

X-43A首次飛行試驗的失敗是對美國高超音速技術發(fā)展計劃的嚴重打擊。

高超音速技術領域一直是軍備競賽的重要領域。2001年6月2日美國“超”-X計劃中的X-43A首飛失敗使美國人十分惱喪。然而僅隔半月之后，俄羅斯就公布，由一枚PS-12M“白楊”推進的IGLA成功地進行了飛行試驗。IGLA在中亞地區(qū)發(fā)射，在堪察加半島回收。后來又成功進行過發(fā)射。這一事件對美國刺激很大，引起美國國會的極大關注。小布什總統(tǒng)親自聽取了匯報。當時洽是其鼓吹導彈防御系統(tǒng)最火熱的時刻。俄羅斯稱有能力對抗美國導彈防御系統(tǒng)。

由于考慮到未來的實用前途與應用背景，俄羅斯中央航空發(fā)動機研究院（ЦИАМ）在進行“冷”（Холод）計劃的同時，就與俄羅斯中央空氣流體動力研究院（ЦАГИ）共同開發(fā)了“鷹”（Орёл）高超音速技術發(fā)展計劃（又稱ИГЛА計劃，IGLA）。

IGLA是一種有翼高超音速試驗飛行器，飛行器試驗速度范圍為6～14馬赫，飛行高度為0～80千米。試驗飛行器采用升力體構型，與“暴風雪”航天飛機的外形相似，頭部半徑40毫米。有翼試飛器機體下方配置三臺超燃沖壓發(fā)動機。據ЦИАМ介紹，試飛器所用的結構材料沒有多少是新型材料，是俄羅斯可批生產的材料。試驗沖壓發(fā)動機模型為兩維三模態(tài)再生致冷式超燃沖壓發(fā)動機，進氣道與尾噴管位于機體下方。燃料供應系統(tǒng)與“冷”計劃軸對稱超燃沖壓發(fā)動機基本相同，無多大變化。

運載器采用已經退役的SS-19“匕首”（Stiletto）洲際地對地戰(zhàn)略彈道導彈，俄羅斯的代號為UR-100N，UR-100NU。該導彈于20世紀70年代初部署，由切洛梅依設計局（現(xiàn)禮炮科研生產聯(lián)合體）研制，赫魯尼契夫機器廠制造。它的射程為10000千米，發(fā)射質量約為100噸。根據美蘇戰(zhàn)略核武器限制條約，數(shù)百枚SS-19導彈分批改裝成了“隆音”商用運載火箭。

IGLA之前已做過大量的地面試驗與風洞吹風試驗，取得了重要成果。IGLA的試驗飛行利用現(xiàn)有的彈道導彈測控站進行遙測。計劃中的飛行試驗過程如下：

IGLA試飛器安裝在SS-19導彈彈頭位置；做好發(fā)射準備后，SS-19運載系統(tǒng)垂直發(fā)射升空；在80千米高空，其飛行速度達到5900米/秒，IGLA試飛器與SS-19運載器分離；試飛器先以一定俯沖角降低高度，在大氣密度較高的高空轉入滑行狀態(tài)；調整姿態(tài)，滾動、偏航與位角為零，保持巡航平飛狀態(tài)；按給定的飛行條件進行超燃沖壓發(fā)動機模型試驗；超燃沖壓發(fā)動機燃燒結束后進行回收、著陸，結束試驗。整個試驗航程大約6000～8000千米，超燃沖壓發(fā)動機在10馬赫時點火試驗，試驗飛行速度為12～14馬赫。

俄羅斯的地域遼闊，豐富的靶場資源為IGLA試驗飛行提供了極為有利的條件。雖然IGLA計劃是最有挑戰(zhàn)性的計劃，是一種新穎的設計，集合了許多新的科研成果和新技術，但由于計劃龐大，資金得不到落實。至今沒有找到國外合作伙伴，俄羅斯獨資該計劃是不可能的。ЦИАМ估計，IGLA地面試驗需33個月完成，需經費約3300萬美元，而整個計劃（搞完一次飛行試驗）則需要5000多萬美元。

之后，法國總統(tǒng)希拉克發(fā)表講話，嘲笑小布什鼓吹導彈防御系統(tǒng)，認為“靠防御取得戰(zhàn)爭勝利只是神話”。美國再次受到嘲弄，這也是對美國高超音速發(fā)展計劃的嚴重打擊。

美國X-43A在進行完第一次試驗3年后，即2004年3月27日，第二臺試飛器試驗成功完成了6.836馬赫、10秒動力飛行。2004年11月16日，第3次飛行試驗獲得成功，又創(chuàng)下了9.8馬赫的新紀錄，這也是高超音速技術發(fā)展的一大突破。

（編輯/草莽）endprint