比導彈都快，美國高超音速無人機亮相，未來還要製造客機？

【軍武次位面】作者：金色轟炸機

3月30日，美國赫爾墨斯公司的“夸特馬”MK1高超音速無人機正式亮相，號稱速度可以飛到5馬赫，但高速飛行起降測試目前到年底才能開始。如果情況屬實，那麼這款無人機比很多導彈都要飛得更快，可能徹底顛覆人類的未來空戰，非常值得關注。

▲“夸特馬”MK1驗證機，圖片來源：網絡

“夸特馬”高超音速無人機並不是什麼新概念，它仍然屬於超音速飛機之列。超音速飛機在冷戰時就曾經是美蘇瘋狂追求過的戰機類型，只是有礙於當時的技術條件、人類飛行員的承受能力極限、成本等等問題兩個大國都沒有發展下去。

“夸特馬”系列最早提出的時候也號稱是有人駕駛的戰鬥機。但是從物理角度上說，5馬赫這樣的高速戰機，恐怕飛行員得在座艙裡穿太空防護服才能承受其中的高壓。現在“夸特馬”系列被改成了無人機，5馬赫的速度在不載人的情況下還是有希望實現的，但這還沒完。赫爾墨斯公司稱，未來還要在“夸特馬”無人機的基礎上製造高超音速客機，最終的產品類似“協和”式，但是速度還要更快。到時候它飛越整個大西洋也就1個半小時。那麼問題來了，赫爾墨斯公司到底是在誇口，還是真能實現得了？

▲“夸特馬”系列驗證機的初期型號和對應功能，圖片來源：網絡

製造“夸特馬”無人機的這家赫爾墨斯公司被譽爲是飛機界的“SpaceX”，它是2018年才注資成立的，2021年就獲得了美國空軍聯合私營投資公司6000萬美元的合同，被要求打造一款能夠重複使用的高超音速飛機驗證機。什麼叫做可重複？世界上能夠實現超音速飛行的驗證機並不少，比如美國的X-43、X-15。X-43曾達到過9.3馬赫的高速度，但是僅僅維持了10秒鐘。而且這個高速都不是自己實現的，是使用B-52轟炸機加“飛馬”火箭發動機共同實現的。

實驗時B-52轟炸機爲X-43提供了初始動力，然後轉由“飛馬”火箭將其送入2.9萬米的高空，最後纔是X-43自己飛。結束高超音速飛行狀態之後X-43很快就墜毀了，所以毫無實用性、重複性可言。X-15曾經飛出過6.72馬赫，但靠的也是火箭發動機。另外SR-71、米格-25這兩款飛機的速度都只有三點幾馬赫而沒有超過4馬赫，確實是超音速但是談不上高超音速。

▲X-15驗證機，圖片來源：網絡

不要看赫爾墨斯公司註冊不久就拉到了投資，但這6000萬美元其實更像個燙手山芋。要開發一款高超音速飛機的驗證機，從設計、買材料、定製加工等等流程都十分複雜。僅僅是找美國公司進行零件定製，也就是供應鏈這一步，絕對都不止要花6000萬美元。6000萬美元扔在科技領域那根本就不叫錢，也就是馬斯克發射一枚“獵鷹”9號火箭的錢。就算是跨界放在電影投資裡，那也叫做“小成本”。6000萬美元就能搞出高超音速飛機驗證機，這不是打波音、洛馬的臉嗎？

所以正所謂一分錢一分貨，這個規律到哪都是一樣的。赫爾墨斯公司爲了省錢，是在“夸特馬”身上動了大手術的。高超音速驗證機最費錢的地方就是動力裝置，爲了省錢，就只能從這裡入手。赫爾墨斯公司爲“夸特馬”使用的就是渦輪衝壓組合發動機（TBCC），也就是一臺渦輪發動機加一臺衝壓發動機。原理就是“夸特馬”驗證機在低速飛行的時候和普通的渦噴動力飛機毫無區別，但隨着驗證機的飛行速度不斷提高，渦噴發動機的性能達到極限，此後便打開進氣旁路，讓空氣從渦噴發動機周圍向後邊的衝壓發動機流去，從而轉入衝壓工作模式，最終飛機就可以實現4到5馬赫的高超音速飛行。

▲“夸特馬”驗證機的動力原理，圖片來源：網絡

“夸特馬”驗證機的動力裝置絕對不是最優秀的，但絕對是最省錢的。赫爾墨斯公司也借鑑了Space X公司的快速迭代開發方式，驗證機中的MK0只能進行地面滑跑，此次亮相的MK1則驗證起降和機載設備，MK2驗證遠程控制，但順利的話要到2025年才能實現。到了MK3版本，“夸特馬”就要打破SR-71“黑鳥”所保持的速度記錄，緊接着就在其基礎上進行諸多的改進，正式推出一款可重複利用的高超音速無人機“黑馬”。由於這款高超音速無人機“黑馬”的速度已經超過了5馬赫，將大大壓縮現役防空導彈武器的反應時間。不管是執行偵察任務，還是打擊任務都是一把“尖刀”，即便損失掉了也一點不心疼。

▲“夸特馬”MK2驗證機想象圖，圖片來源：網絡

這還不是赫爾墨斯公司的終點，該公司創始的原則就是要打造高超音速飛機。他們的最終產品將是一款速度超過5馬赫的客機“翡翠鳥”，比當年的“協和”式客機還要快兩倍，號稱能夠用90分鐘的時間就穿過整個大西洋，從南美洲到達非洲。如果美國人要用這款飛機去度假，那麼從洛杉磯飛到夏威夷，原本12小時45分鐘的飛機就一下縮短到了1個小時。但是最大的問題是它的高溫問題、噪音問題、維護成本問題、舒適度問題等等。

其實因爲上述問題的困擾，美國聯邦管理局早就規定，在美國領空之內不允許任何民用飛機的速度超過1馬赫。當年“協和”式因爲舒適度的問題讓乘客非常煩惱，如果速度更快地客機出現了，這種客機機艙內的噪音恐怕只會更大。另外，如果這款客機造出來了，當以五馬赫速度的飛行時，其機體外局部表面的溫度可能達到600度左右，這樣的溫度怎麼處理也是個大難題。

▲赫爾墨斯公司5馬赫客機想象圖，圖片來源：網絡

總而言之，赫爾墨斯公司號稱的5馬赫的客機恐怕還是有難度的，但是要造一款高超音速無人機還是大有希望的。早在2008年的時候，媒體就曾傳出過美國要製造SR-72，當時盛傳也是一款有人駕駛的高超音速飛機，但到了2013年就變成了無人機。SR-72項目到底是否真正存在過外界很難知道，但是現在赫爾墨斯公司正在做的就是開發類似SR-72的無人機。這條路並不容易走下去，但如果一旦實現，也必將永久性的改變美國空軍的實力。在未來，雖然大國之間的衝突已經變得越來越不可能了，但是常規狀態下的摩擦只會多不會少。有這種能夠飛5馬赫，且集合偵查、打擊能力於一體的高超音速無人機，還是能夠佔到不少便宜的。