空射高超音速巡航導彈,由於其在高端衝突中的重要戰略價值、技術複雜性以及在空中打擊力量中的關鍵地位,一直是外界關注的焦點。美澳合作的「高超音速攻擊巡航導彈」(HACM)最近傳出首次完成飛行測試投放的消息,再次將這一武器系統的研發進程推上了風口浪尖。

HACM完成飛行測試投放

2026年10月5日,美國空軍發言人證實,美澳兩國依據「南十字星綜合飛行研究實驗」(SCIFiRE)合作框架,已在澳洲指定試驗場完成「高超音速攻擊巡航導彈」的飛行測試投放,由澳洲皇家空軍(RAAF)執行測試單元的空中投放作業。目前,尚未有任何官方公布的實際測試細節。

HACM計劃的技術核心在於採用了極具挑戰性的超燃衝壓引擎(scramjet)系統。根據美國政府問責局(GAO)關於高超音速武器技術資料及HACM的相關報道,這款導彈採用兩段式推進設計:首先由火箭助推器將導彈加速至超燃衝壓引擎能夠有效工作的速度,隨後由超燃衝壓引擎接手,推動導彈在大氣層內持續進行5馬赫以上的高超音速巡航。

2022年9月22日,雷神(Raytheon)與諾斯洛普·格魯曼(Northrop Grumman)兩間公司聯合發布消息,由雷神負責導彈系統整合,諾斯洛普·格魯曼提供超燃衝壓引擎,聯合開發HACM導彈。兩間公司公布的資料顯示,武器系統採用碳氫燃料,利用高速飛行時吸入的空氣進行燃燒,以實現5馬赫以上的持續飛行。

高超音速巡航導彈的特別之處

與依靠火箭助推器送至高空後滑翔的高超音速滑翔武器不同,高超音速巡航導彈採用吸氣式衝壓引擎,在適當飛行速度與進氣條件下,利用大氣中的氧氣燃燒燃料,持續產生推力,可在不同高度飛行並進行機動。

美國空軍的HACM設計強調高速飛行、機動能力及突防性能。通過可變高度與機動飛行,提高對抗敵方防空及導彈防禦系統的能力。由於飛行高度相對於典型彈道導彈更低,加上高超音速和機動能力,有利於縮短地面雷達的探測距離,並增加敵方防空系統發現、預測和攔截難度。

過去已有多種採用兩階段設計的吸氣式高超音速飛行器進入測試階段,如波音公司的X-51「乘波者」(Waverider)超燃衝壓試驗飛行器,採用了所謂「乘波體」氣動布局,利用高速飛行時機體產生的激波形成高壓氣流區,藉此改善高超音速飛行時的升阻比。

此外,Castelion公司的「黑鬍子」(Blackbeard)高超音速導彈同樣採用兩階段構型,但該武器的第二階段是否具有動力,目前尚不確認,因此不能界定它是否可以歸類為高超音速巡航導彈。

幾乎可以肯定,採用超燃衝壓引擎的飛行器(如HACM)非常特別,它可能具備在大氣層內進行高超音速巡航飛行的能力,當然也面臨相當大的技術挑戰。超燃衝壓引擎必須在內部氣流保持超音速流動的條件下維持穩定燃燒,相關武器系統還面臨氣動加熱、材料耐熱及飛行控制等工程挑戰。

高超音速導彈研發困難

美國高超音速導彈的研發困難,並不限於採用超燃衝壓引擎的 HACM。過去十多年來,美國空軍、海軍與陸軍研發的多種空射及地面、水面發射的高超音速武器計劃,都曾遭遇重大挫折。但相對來說,高超音速巡航導彈更困難。

2025年,美國海軍就取消了自己的空射高超音速巡航導彈計劃——「高超音速空射反艦攻擊武器」(HALO),轉而用「黑鬍子」導彈取代。

成本也是一個重要問題。根據美國國會預算辦公室(CBO)2023年1月發布的報告《美國高超音速武器及其替代方案》,空射助推滑翔式高超音速武器AGM-183A ARRW的估算採購單價,在採購300枚時約為1,500萬美元;若採購數量降至100枚,平均每枚成本則升至1,800萬美元。

技術難度更大的HACM計劃,普遍被視為性能出色、昂貴且部署數量有限的武器,其單位成本很可能還要高得多。相比之下,以「黑鬍子」為代表的低成本、可大規模生產的彈藥,則反映了現代戰爭對可持續彈藥供應的重視。

近期美伊衝突及全球其它危機都凸顯彈藥庫存的重要性。特別是在與中共等競爭對手發生的潛在高端衝突中,美軍若在戰爭初期大量使用昂貴的遠程精確打擊武器,將面臨彈藥庫存快速消耗與維持持續作戰能力的嚴峻考驗。

美國軍方可能需要嚴肅考慮成本對可部署和可消耗彈藥規模的影響。

未來,HACM面臨的考驗,可能還將涉及如何從技術驗證與小批量生產走向大規模裝備部署。當然,從HACM可能更適合執行遠程、高價值、時間敏感目標打擊任務的特點來說,美國空軍仍可能願意承擔必要的成本,以獲得特定作戰優勢。

HACM計劃一再延誤

受研發進度延誤影響,HACM原定於2024年開始的飛行測試延至2026年。GAO於2026年7月2日發布的年度武器系統評估指出,HACM計劃為維持既定研發周期,已承擔相當大的研發風險。為配合首次飛行測試,部份零件驗證工作與系統設計同步進行;如果零件未能通過驗證,可能需要重新設計關鍵零件。

為了追趕已經延誤的時間,計劃已將原定的飛行測試次數從7次縮減至5次,進一步壓縮了測試失敗後調整進度的空間。

GAO在報告中指出,如果發生重大飛行測試失敗,該計劃很可能無法在5年期的快速原型發展階段完成全部5次測試。如果能夠完成前3次飛行測試,將對美國空軍決定是否啟動快速部署計劃,並於2027財政年度採購HACM,至關重要。但按照現有情況,能否如期達成上述目標,仍存在相當大的不確定性。

HACM的價值

研發計劃的延誤引發了外界的擔憂,畢竟美國主要的全球競爭對手——中共,也在不遺餘力發展高超音速武器。

美澳軍方都將高超音速技術視為遠程打擊能力的重要發展方向。澳洲國防部在2024年公布的《國防創新、科學與技術優先事項》中指出,高超音速武器能在距離澳洲本土更遠的地方對潛在對手形成威懾;其高速、機動能力,以及較短的飛行時間,將提高武器的生存力,增加對手攔截難度。

美國空軍HACM的價值,在於高超音速、遠距離發射與精確打擊能力,尤其對高價值快速移動目標具有致命威脅。美國空軍明確指出,這款空射武器旨在讓戰鬥機能夠攻擊防區外、高價值、時間敏感目標,同時保留讓轟炸機利用這種武器執行其它戰略任務的能力。

在西太平洋可能發生的高強度衝突中,這類能力尤其重要。

反制中共「反介入/區域拒止」戰略

面對中共的所謂「反介入/區域拒止」戰略,美軍可能需要讓行動更敏捷的隱形戰機在不接近敵方防空火力控制範圍的情況下,攻擊受到嚴密防護的軍事目標。高超音速武器的高速、遠程、精確打擊能力,可縮短從發射到命中目標的時間,並增加對手發現、識別、攔截的難度。

美國國會預算辦公室(CBO)在2023年的研究中指出,高超音速武器可能適用於中共等對手所構建的「反介入/區域拒止」環境,特別是受到嚴密防護的高價值時間敏感目標。若情報顯示高價值目標的位置,但攻擊窗口十分短暫,快速遠程打擊也可能具有戰略價值。

總之,吸氣式高超音速巡航導彈提供了一種獨特的打擊手段,能夠遠距離快速攻擊具有時效性的目標,同時壓縮對手的反應時間。

美國空軍仍希望在2027年底之前或更早,開始小批量生產HACM。多年延誤已使計劃時間表幾乎沒有任何容錯空間,後續飛行測試能否順利完成,將是決定其能否按期進入初期部署階段的關鍵。

本文僅代表作者本人觀點,並不一定反映《大紀元時報》立場。#

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