“黑鸟之子”初露端倪

温杰

20世纪90年代中期，洛克希德公司研制的SR-71“黑鸟”战略侦察机从美国空军功成身退。其后近20年时间里，尽管“极光”（Aurora）神秘飞行器的存在传闻一直不绝于耳，但具有更高飞行速度的SR-71后继机并未出现。为此，外界对于这种新型平台何时问世一直保持浓厚兴趣。

近日，洛克希德·马丁公司下属的臭鼬工厂陆续向外界披露了SR-72无人驾驶侦察机的设计方案，表示已经基本突破了所需关键技术，将有可能发展出一种具备情报、监视与侦察（ISR）能力的高超音速平台，兼具高速打击角色。一时间，初露端倪的“黑鸟之子”（Son of BlackBird）产生了强烈反响，在各国防务层面引发极大关注。

军事需求催生

SR-72项目的起源可以追溯到十年前。自从美国遭受9.11恐怖袭击后，五角大楼提出发展“全球快速打击”（PGS）能力，目的是能在一个小时内打击世界上的任何一个目标。2003年6月17日，美国国防部高级研究计划局（DARPA）正式出台了“从美国本土发射和实施武力”（FALCON）的计划，简称“猎鹰”计划。

通过更加务实地考虑各种因素，DARPA和美国空军将关注点集中到有动力的高超音速飞行器上。与此同时，NASA在2004年决定将研究方向重新集中于太空，为此几乎取消了全部高超音速研究，包括正在实施的X-43C组合循环推进系统验证机。

在这一背景下，DARPA考虑将组合循环推进系统的研究内容纳入到“猎鹰”计划下的高超音速技术飞行器（HTV）项目中，研制一架有动力的HTV-3X验证机。于是，“黑燕”（Blacks-wift）项目应运而生。但该项目生不逢时，不到一年时间就因经费不足被迫中止，使得原本准备突破高速涡轮喷气发动机技术的美好设想化为乌有。

目前，美国虽然广泛采用了侦察卫星、亚音速侦察机和无人驾驶侦察机等多种装备，但在拒止区域或对抗空域内面临的潜在危险日益增加，因为许多国家部署了更加严密的防空系统，掌握了有关卫星的轨道运转规律。因此，美国国防部的防务规划人员逐渐意识到当前快速反应情报领域已经暴露出许多问题。

美国空军对于高速ISR能力存在着迫切的军事需求，为此出台了着眼长远的《高超音速路线图》，直接推动了洛马公司自行投入巨资，力求攻克高超音速平台一直面临的瓶颈。SR-72项目主要用于填补当前美国国防部在情报侦察方面暴露出的空白，同时，武装型高速ISR平台还有能力在敌方目标躲藏起来之前，对其发起迅雷不及掩耳的攻击。

从作战使用来看，在高空以马赫数6高速突破防御的飞行器具备更强的生存能力，甚至超过了隐身的作用。

尽管“黑燕”项目胎死腹中，但臭鼬工厂还是取得了几项关键技术突破，只是此前秘而不宣。研制人员通过大量风洞试验，优化出一种飞机总体构型，整个飞行过程完全可控，并保持稳定的飞行状态。更重要的是，臭鼬工厂通过与航空喷气·罗克达因公司（Aerojet Rocket-dyne）长期合作，找到将涡喷发动机与超燃冲压发动机整合为一体的方法，可以推动飞行器从静止状态加速到马赫数6。核心技术终获突破

当前，采用涡轮基组合循环（TBCC）推进系统的高超音速飞行器在发展过程中面临一个难以逾越的“推力鸿沟”，即现有的涡喷发动机一般在马赫数2.5以下可以稳定工作，而冲压发动机/超燃冲压发动机正常工作的飞行速度至少在马赫数3.5-4.0范围内，二者之间存在一个马赫数3左右的接力速度区，一直困扰着各国研究人员。

此前，美国空军研究实验室也在实施一项“高速涡轮发动机验证”（HiSTED）计划，希望研制出一种以TBCC方式工作、能使飞行器速度达到马赫数4的小型涡喷发动机，但一直难以达到预期目标。可见，在马赫数4下正常工作的涡喷发动机成为亟待解决的技术难点。

虽然面对媒体，臭鼬工厂对于跨越“推力鸿沟”的具体方法三缄其口，但是近年来，臭鼬工厂与一些推进技术领域的知名公司之间的密切合作，还是透露出一些有价值的信息。十年前，臭鼬工厂根据“时敏目标远程打击创新方法”（RATTLRS）项目的需要，曾与罗罗公司刚刚创建的北美先进技术公司联手，力求发展出一种弹用涡喷发动机，无需加力燃烧室就可以将导弹的巡航速度推进到马赫数3.0以上。从数年前公开展出的样机来看，这种新型发动机性能出众、使用灵活。

七年前，臭鼬工厂又与罗克达因公司携手，深入研究TBCC推进系统正常工作所需解决的一些关键问题。特别值得关注的是，航空喷气公司在2013年初正式收购罗克达因公司后，开始参与相关研究工作。此前，航空喷气公司曾提出过一种增强型火箭引射式冲压发动机方案，将其作为第三台发动机，起到衔接超燃冲压发动机接力速度的作用。

最终，两家公司合作实现了突破，通过修改冲压发动机的局部设计来降低起动速度，以适应一个更低的接力速度，这样就可以直接利用类似F100/F110一级的现役战斗机发动机作为初始动力。这是让高超音速飞行器能够在近期投入实际使用的关键措施，并具备可接受的成本。

截至目前，臭鼬工厂并未发明任何新技术，而是充分利用了现有技术加以整合。最新报道表明，臭鼬工厂还通过各种措施来提高现役涡喷发动机的推力。其中包括各种预冷却方法，即向压气机内喷射大量冷却液来提高性能。其它增加发动机推力的思路包括“超级燃烧室”（hyperburner）——在推进系统起动时作为加力燃烧室，随着马赫数的逐渐增加，在过渡阶段则作为冲压发动机。

虽然推力增加原理的相关细节仍处于保密状态，但成功地实现模式转换的大部分设计集中于进气道。近年来，研制人员在“猎鹰组合循环发动机技术”（Facet）计划实施过程中，通过采用一体化设计，让小型高马赫数涡喷发动机与双模式冲压/超燃冲压发动机共享一个轴对称进气道和一个尾喷管，通过调整进口面积和出口面积来满足两种发动机的热力循环要求，保持二者的增压系统都能稳定工作，从而让TBCC推进系统步入实用化。endprint

总体设计强调高速

在第五代战斗机力求将各种隐身技术集于一身的时候，臭鼬工厂副总裁阿尔·罗米格则强调“速度是新的隐身手段”。SR-72更多地考虑了空气动力和推进系统的要求，并未过多突出外形隐身。

SR-72在气动设计上采用了脊状机身，与大后掠三角翼融为一体，向后延伸到大约一半时形成了驼背式机身。脊状构型和三角翼均用于增加方向稳定性，以及在较高巡航速度下获得更大的升力。在发动机进气道的外侧，机翼前缘突然弯折，然后延伸到梯形机翼，构成了曲柄状机翼前缘，由此形成了类似锯齿的前缘角，可以提供涡升力，有助于实现低速飞行。

SR-72的前体形状设计为在高速状态下实现进气道预压缩，但是没有采用X-51A验证机的乘波构型。臭鼬工厂并不热衷采用乘波构型，因为研究发现，使用乘波构型需要付出的代价是必须始终处于巡航状态，只能携带很少的燃料，却具有较高的跨音速阻力，并且难以正常起飞和着陆。

SR-72安装在机身内部的发动机舱显示其承袭了HTV-3X的组合循环发动机构型，集成了内弯式涡喷一冲压发动机的进气道。与HTV-3X方案相比，该机的一个不同之处在于，只能使用小型涡喷发动机，以实现低阻设计。这样，利用战斗机的发动机，可以更容易地实现加速。同样重要的是，通过一个共同的进气道和尾喷管，显著降低了进气道溢流阻力和喷管底部阻力。

据报道，洛马公司已经准备不久后启动SR-72项目，预计在2030年投入使用。SR-72采用双发设计，长度超过30，48米，以马赫数6巡航飞行。与SR-71相比，该机在尺寸上基本相当，具有同样的航程，但是最大速度增加了一倍，并且具有攻击目标的能力。

稳妥起见，臭鼬工厂考虑首先研制一种可选有人驾驶的飞行研究机（FRV），长约18.29米，与F-22战斗机大致相当，采用一台全尺寸发动机，可以在马赫数6的速度下持续飞行数分钟。一旦完成其基本的验证角色，FRV将成为发展各项高速ISR技术的一个试验平台，并用于测试SR-72的机载武器、航电设备和数据链系统。根据计划，FRV将在2018年开始研制，2023年实现首飞。这个时间表取决于DARPA/美国空军启动的高速打击武器（HSSW）的研制进度，同时还与美国空军高超音速路线图相吻合。

目前来看，SR-72项目还处于关键技术验证阶段，距离型号项目发展尚需时日，还不足以构成现实威胁。仅从波音公司X-51A验证机在几年试飞过程中遭遇的一波三折就可以预测，FRV验证机的飞行试验绝对不会一帆风顺。

项目公开耐人寻味

令外界颇感意外的是，臭鼬工厂突然公开了秘密实施多年的SR-72项目，通过媒体赚足了眼球，与以往百般遮掩“黑项目”的行事作风大相径庭。这样做的背后到底存在何种目的？按照洛马的说法，“考虑到HSSW项目正在稳步向前推进，现在是承认存在SR-72项目的时候了”。然而，这一官方说辞的背后很可能隐藏着其它动机。

首先，臭鼬工厂正在极力争取获得美国政府的预算支持。SR-72项目的首要任务是突破高马赫数涡喷发动机的技术瓶颈，下一步工作将推进到关键技术测试与验证阶段，预计需要三年时间，期间所需费用可能会是一个天文数字，洛马公司急需获得美国国会的大力支持，如能将其列入到政府投资计划中，便可从DARPA或美国空军获得更多的研制经费。

令洛马公司略感失望的是，美国空军参谋长马克，威尔士上将在11月13日接受媒体采访时，对SR-72概念不置可否。他承认，高超音速能力对空军而言大有裨益，但是并未对洛马公司官员谈及SR-72项目的任何内容，也未评论美国空军是否对这种高超音速平台感兴趣。外界推测，如果美国空军决定发展这种能力，可能会集中力量研制高超音速导弹一类的武器系统，而不是高超音速飞机。

其次，洛马公司臭鼬工厂不遗余力地凸显SR-72的独特性能，契合了美国战略重心转向太平洋的需要，在一定程度上起到了战略威慑的作用。

近年来，美国国防部一直在寻求全新的战略威慑手段，准备以常规武器取代核武器，在一小时内对全球目标实施打击。如果美国国防部能在10年左右将超燃冲压发动机应用到武器型号项目中，那么，稍瞬即至的高超音速巡航导弹一旦发起迅雷不及掩耳的攻击，其所具有的威力和震撼绝对不亚于核武器，将给未来战场带来新的威慑，不容小视。

冷战时期，美国就通过秘密研制和装备SR-71侦察机，迫使苏联不得不陷入疲于应对的局面，一方面积极研制和部署更大射程的地空导弹，另一方面加快生产和装备米格-31高空截击机。

时至今日，美国国防部似乎故伎重演，在面对俄罗斯这一强硬对手和中国不断增强军事实力的情况下，默许SR-72项目公之于众，意在借助臭鼬工厂在高超音速关键技术上的突破，炫耀技术优势，挑起军备竞赛，迫使对手被动地采取各种应对措施，消耗掉大量经费，达到牵制对手的目的。

因此，“黑鸟之子”无论是真的如期降生并在各国上空来去自如，还是依然无法挣脱高超音速桎梏的“襁褓”，最后夭折，目前都还是一个未知数。但是，美国锲而不舍地研究和发展高超音速武器的努力已经令世界瞩目，势必对未来产生深远的影响。endprint