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美军2019财年高超声速科研预算超过10亿美元

核心提示: 据统计表明,美国防部2019财年在高超声速领域科研预算超过10.25亿美元,相比2018财年的6.35亿美元暴涨63%,创下近十年来的历史新高。

美国防部主要部门2009-2019财年在高超声速领域的年度预算

美军全部高超声速科研“项目”2008~2018财年期间年度预算(万美元)

2017年2月,美国国防部各军种和直属机构在官方网站上陆续公布了2019财年国防预算申请文件。统计表明,美国防部2019财年在高超声速领域总共申请了研究、发展、试验与鉴定(RDT&E,以下统称“科研”)预算超过10.25亿美元,相比2018财年的6.35亿美元暴涨63%,创下近十年来的历史新高。2019财年预算涨幅主要体现在:美空军新设立了“空射快速响应武器”(ARRW)和“高超声速常规打击武器”(HCSW)两个战术级空射高超声速导弹型号项目;DARPA原有“战术助推滑翔”(TBG)项目因需要新增一家总承包商而大幅扩充了经费预算;美海军新设立了“常规快速打击”(CPS)项目,准备从2020财年开始承接转自原国防部长办公厅“常规快速全球打击”(CPGS)项目的科研工作,启动战略级潜射型高超声速助推滑翔导弹的型号研制工作。简而言之,美军多型高超声速导弹从预研转入型号研制是2019财年美军高超声速科研预算暴涨的主要原因。

美军2019财年高超声速科研预算总体分布情况

美国防部2019财年申请预算总额约6861亿美元,其中科研预算总额约924亿美元,分别比2018财年增加7.35%和11.73%。在全军科研预算中,高超声速科研预算总额超过10.25亿美元。

从主管机构来看,10.25亿美元预算主要分布在空军、国防预先研究计划局(DARPA)、国防部长办公厅(OSD)和海军,主要用于高超声速导弹、高超声速飞机动力和可重复使用航天运载器的关键技术攻关、演示验证和原型机研制等科研工作。其中空军约4.13亿美元,占40.3%;DARPA约3.19亿美元,占31.1%;OSD约2.79亿美元,占27.2%;海军申请了0.15亿美元,占1.5%。美陆军以及其他直属机构近年来在高超声速技术上也有投入,但金额极少,且近十年来没有编列“课题”级及以上的高超声速技术科研活动,因此未纳入本文统计范畴。

按科研活动类型划分,2019财年申请的10.25亿美元预算总额中,占比最大的是“先进技术发展”类(6.3类)科研预算,总额约4.32亿,占42.2%,主要由美空军和DARPA投向战术级高超声速导弹、火箭动力可重复使用空天运载飞行器和高超声速飞机用涡轮基组合冲压发动机(TBCC)等飞行演示验证或地面集成验证科研活动;其次为“先进部件发展与原型机”类(6.4类)科研预算,美军自2018财年开始新增此类高超声速科研预算,在2019财年共申请约2.73亿美元,占26.6%,主要由美空军投向战术级空射型高超声速导弹型号项目的原型机研制和试飞上;再次为“系统发展与演示验证”类(6.5类)科研预算,总额约2.63亿美元,占25.7%,全部由OSD投向战略级高超声速助推滑翔导弹演示验证;最小的部分为“应用研究”类(6.2类)科研预算,总额约0.56亿美元,占5.5%,主要由美空军投向高超飞行器总体与气动、热防护材料、高速/高超声速结构和超然冲压发动机等共性技术的持续发展。

需要说明的是,在以上统计获得的10.25亿美元之外,美军在预算文件中还编列了大量“课题”级以下的高超声速技术科研工作,涵盖了面向高超声速导弹和飞机等应用的自适应制导与控制、高速涡轮发动机、导航、导引头、数值仿真、战斗部含能材料、试验等技术研发以及高超声速地面风洞、特种环境试验、大气数据测量、试飞测控等设施的维护、升级和改造。这其中也有个别投资达千万美元的科研活动,但由于预算编制等级不够,无法分离出准确数字,因此未纳入统计范畴。

美军2019财年高超声速科研预算总额创下近十年来新高

统计发现,2019财年10.25亿美元的预算申请额是过去十年以来的最高水平。从图2可以看出,2009~2016财年,美军全军高超预算总额保持在2~4亿美元区间浮动,2017财年增长到近5亿美元,2018财年突破6亿美元,2019财年突破10亿美元,近三年呈现出快速大幅增长的态势。对比具体开展的工作可发现主要原因是:一是美军将在2017~2019财年迎来密集的高超声速试飞活动,其中美空军和DARPA联合主管的两个高超声速导弹演示验证项目都将在2019财年进行试飞,OSD主管的“快速全球打击”(PGS)项目也将在2017、2019财年各完成1次试飞;二是美国空军启动了“空射快速响应武器”(ARRW)和“高超声速常规打击武器”(HCSW)这两个战术级空射型高超声速导弹型号项目。可见随着高超声速技术的不断发展成熟以及美军对高超声速技术和装备的日益重视,美军在高超领域投资的持续走高将是必然趋势。

2009~2019财年,美军在高超声速技术领域的年均投资约4亿美元,其中美空军年均约1.5亿美元,占37.5%,主要用于高超声速飞行器总体、气动、材料、结构、中大型超燃冲压发动机等技术攻关和小型超燃冲压发动机及高超声速(导弹)飞行器飞行验证;DARPA年均约0.8亿美元,占20%,主要用于高超声速(导弹)飞行器和火箭动力可重复使用空天运载飞行器等飞行验证、高超声速飞机用TBCC发动机地面集成验证和高超声速材料/结构技术攻关;OSD年均1.7亿美元,占42.5%,主要用于“快速全球打击”(PGS)计划开展的高超声速助推滑翔飞行器飞行验证。

从十年期平均数据上看,似乎OSD是美军在高超领域的投资主体。但实际上,虽然美空军的投资总额并不是最多的,但却是投向最广泛的,涵盖了高超声速飞行器总体、气动、材料、结构、动力、制导、传感器以及试验设施等多个专业方向,且既有单项技术攻关,也有技术集成验证,是实际的投资主体。OSD最近十年几乎把其全部预算都投入了PGS计划,其预算数额巨大主要是因为该计划耗资大且优先级高。

美军未来五年高超声速科研预算总体仍将处于高位,但布局发生重大变化。

美军国防预算申请文件会对“项目”(Project)级科研活动编制未来五年的预算计划。统计表明,美军高超声速科研“项目”预算总额(集中在空军、OSD和海军)在2019~2023财年仍将处于高位水平,见图3(该图统计数据不含“课题”级科研活动,如DARPA的全部高超声速科研活动)。

未来五年,美空军全部高超科研“项目”预算总额将呈现下降趋势,数据上表明的直接原因是 “空射快速响应武器”(ARRW)和“高超声速常规打击武器”(HCSW)两个项目的预算在2022财年结束。在美国各界近年来持续呼吁加速战术级高超声速导弹研制部署的大环境下,不难预见,ARRW和HCSW极可能将在2022财年完成导弹原型机研制和试飞,并转阶段进入批量生产,届时相应预算很可能转入采购类预算,而不再在科研类预算中编列。这间接反映出美空军很可能计划在2023年前后列装战术级空射型高超声速导弹。

另外一个更加重要的变化是,OSD从2008年开始统筹主管的“常规快速全球打击”(CPGS)项目从2020财年开始彻底移交至美海军主管(更名为“常规快速打击”/CPS),而美海军则在2020~2023财年期间为该项目编制了16.3亿美元的预算申请计划。很显然,美军战略级高超声速常规导弹也已经走到了由技术验证转入型号研制的临界点。美海军在2019财年预算申请文件中明确列出,CPS项目将在2019年下半年进入“工程与制造发展”(EMD)阶段,并一直持续到2023财年(或以后)。这也意味着美海军的战略级潜射型高超声速助推滑翔导弹将在2023年以后形成装备。

结束语

从2016年以来,美国防部前常务副部长罗伯特·沃克、参联会副主席保罗·席尔瓦等多位高层领导都公开发表过美国已经丧失高超技术领先地位的言论,明确表达了美在高超领域的强烈危机感。美国军方和各级智库都在不断呼吁加速发展高超声速技术,尤其是率先加速高超声速导弹的研制和部属,以应对中俄在该领域的快速发展。从近两年的预算数据来看,美军用大幅增长的真金白银落实了加速发展高超声速技术及装备的构想,美军高超声速武器装备将迎来井喷式发展。

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责任编辑:实习编辑 臧航