“黑燕”项目戛然而止

2008年10月13日，美国DARPA宣布，由于2009财年防务预算大幅削减了HTV－3X验证机的预算经费，迫不得已决定取消“黑燕”项目。令外界出乎意料的是，“黑燕”项目正式公开仅仅半年时间，尚未启动就胎死腹中，这在DARPA创新历程中十分罕见。究其原因，DARPA在高超声速项目发展上忽视了技术现状和作战需求之间存在的差距，急于求成的做法引发了国会的强烈质疑，最终结果是欲速则不达。

验证项目浮出水面

“黑燕”项目的起源可以追溯到9·11恐怖袭击后的几个月内。当时，布什政府重新调整了美国的安全战略，决定将各种快速打击手段提升为一项国家安全政策的重要措施。随着“全球敏捷打击”计划正式出台，DARPA在2003年初立足于近20年来在空天飞机研究取得的成果，着手启动一项新的研究计划，不久以后就推出了“猎鹰”计划。然而，政治和技术上所面临的各种问题，迫使美国防部必须更加务实、折衷地考虑各个方面。

为此，DARPA和美国空军迫不得已将关注点集中到一种有动力的高超声速飞机上，于是“黑燕”项目应运而生。DARPA与美国空军合作，酝酿发展一种高超声速巡航飞行器(HCV)概念的缩小型，衍变成为这样一种概念：利用高超声速飞机发起武力打击。尽管这种方案不能达到HCV的飞行速度和飞行高度，但无需沿着弹道飞行，只是根据作战需要驻扎在美国位于海外的空军基地。2008年3月初，DARPA举办了一次内部科技展，在高超声速技术研究项目的展台上，首次公开了一种空天飞机的模型，并对外透露了有关“黑燕”项目的来龙去脉。

早在2004年，洛马公司战胜了波音公司，赢得了五角大楼的“猎鹰”计划合同，由臭鼬工厂制造了一系列高超声速技术飞行器(HTV)，根据不同试验任务分别编号为HTV-1、HTV-2和HTV-3验证机，旨在验证和试飞可重复使用的高超声速飞机的相关技术。由于面临诸多技术难题，“猎鹰”计划的研制进度一再推迟，于是DARPA决定不再实施HTV-3验证机的试飞工作，转而提出直接研制一架有动力的HTV-3X验证机，承担起气动性能、热防护系统和组合循环发动机的验证任务。为了获得更加充足的投资和相对宽裕的时间，DARPA将HTV-3X验证机纳入一项独立计划，重新命名为“黑燕”项目。

美国国防部设想，“黑燕”的主要任务是在美国总统下达命令后4小时内，实施情报、监视和侦察或攻击等任务，而且要确保不会被发现。的确，就目前的防御技术来看，该机借助于飞行速度和高度的绝对优势，在作战使用中令对手难以匹敌。据美国空军首席科学家马克·刘易斯介绍，“黑燕”实际上是一种在大气层内飞行的高超声速飞机，并不具备全球航程能力，只能在接近战区或者在战区内的基地起飞，或许还需要空中加油，但是也面临一个相当大的挑战。

值得注意的是，DARPA有关人士在今年4月28日举行的AIAA第15届空间飞行器、高超声速系统与技术国际会议上介绍，HTV-3X验证机将不会采用纯粹的乘波机外形，而是一种更加细长的构型，以改善在跨声速飞行时的性能。这一最新信息进一步证实了DARPA近期公开的HTV-3X想像图，与传说中的“极光”几乎是一脉相承。两者之间的细微差异主要是超燃冲压发动机在截面形状和燃料方面的不同所决定，充分体现了美国在高超声速技术领域所取得的显著进展。

棘手问题尚待解决

近年来，X43A验证机的试飞成功和X-51A验证机的蓄势待发，充分表明了美国在双模态超燃冲压发动机技术领域已经取得了前所未有的突破，这也为“黑燕”在高空实现极速狂飙奠定了基础。然而，就型号技术而言，目前能够将“黑燕”推进到同温层的发动机尚未问世，因此，“黑燕”顺利实现起飞的前提是必须完全掌握较为成熟的组合循环发动机技术。从工程研制来看，获得高超声速的最好方法是利用火箭发动机助推，但存在无法重复利用的问题。因此，根据美国国防部的投资要求，吸气式、高超声速、基于涡轮的组合循环推进系统明确无误地成为了一架可重复使用的高超声速飞机必备的一项关键技术。

为了能够依靠自身的动力实现起飞和着陆，“黑燕”将采用可以在高马赫数下工作的涡轮喷气发动机。于是，DARPA分别授予了罗罗公司和威廉姆斯国际公司一项合同，用于研制两种不同的小型涡喷发动机，以满足组合循环推进系统的要求。在项目终止前，两家公司已经按照进口直径33厘米的尺寸要求，开始发展各自的型号。相比之下，普惠·罗克达因公司已经借助于X-51A验证计划，在双模态超燃冲压发动机的研制和试验中已经达到了应用水准，为“黑燕”项目的发展奠定了技术基础。

在“猎鹰”计划中，洛马公司还专门实施了一项“猎鹰组合循环发动机技术”(FaCET)子计划，目的是通过地面试验来验证组合循环推进系统之间的匹配工作，主要包括两种发动机工作状态转换、进气道与超燃冲压发动机之间的匹配、共用喷管及喷气对飞行器气动性能的影响等试验。这项计划的一个重要内容是验证三元进气道的性能。因此，与X-51A验证机采用二元楔形进气道来捕获和压缩进入发动机的气流有所不同，“黑燕”采用三元流线型进气道，将气流转向推进系统的轴线，其优点是具有较低的重量、较小的迎风面积和较高的压力恢复，并能够实现飞行器与发动机的一体化，从而获得更有效的较高升阻比。

然而，“黑燕”在真正实现高超声速飞行之前，还必须解决另一个非常棘手问题，这就是如何应对飞机在高超声速飞行过程中产生的高温，防止机体结构材料在高温下过早失效。因此，对于机体结构中温度最高的地方，必须在金属结构的外面覆盖一层陶瓷复合材料，以提供必要的热防护。从想像图中可以看出，“黑燕”通体黑亮，全身上下紧裹了一身“外衣”。这身披挂是由碳碳复合材料制成的一种多层绝缘材料，用于防止金属结构在高温、高压环境下出现变形或烧毁，以便实现长时间的续航飞行。

此外，“黑燕”项目所面临的技术问题还涉及到情报信息作战。传感器和通信系统是否可以在高超声速飞行所产生的高温条件下正常工作，成为“黑燕”能否投入作战使用的一个关键。比如当飞机持续穿越太空时，外部产生的等离子层是否会影响到GPS信号的接收?如何发送遥感信息?如果在高速飞行，怎样迅速抓拍一幅图像并将数据发回到地面?这些问题的答案都将是肯定的——不会轻而易举地实现，解决过程绝非一蹴而就。

研制发展面临质疑

面对上述诸多棘手问题，就连倡议者们也承认，“黑燕”项目从研制、试飞到制造、维护所需投资极其高昂，这有可能会影响其在战场上的广泛使用。正因如此，DARPA与美国空军在2007年9月签署了谅

解备忘录，计划在五六年时间内共同承担研制“黑燕”所需的大约8亿美元经费。然而，DARPA极力推动高超声速项目发展的“良苦用心”似乎有些时过境迁，遭到来自各方的强烈质疑，面临着无果而终的潜在风险。

首先，五角大楼在武器采购预算上已经感到捉襟见肘，因此有关方面对于“黑燕”项目的发展应用表示难以理解。美国国防信息中心的分析人员认为，当前对于如何使用“黑燕”、是否可能会有更加有效的替代选择方案等一系列问题仍不清楚，质疑花费上亿美元来制造一种高超声速飞机的理由，如果只是打击恐怖分子首领这种特殊目标，未免有些得不偿失。再说，从发现可疑目标到完成敏捷打击，短短的1小时之内，现有的情报系统似乎还难以完成潜在目标的评估和决策。

来自美国国会的消息则更加不利。2008年5月，参议院武装部队委员会通过表决投票，将DARPA提出的7000万美元的“黑燕”项目经费削减到1000万美元。议员们质疑防务承包商是否能够在短期内克服“黑燕”项目面临的各种技术障碍，同时认为，与研制高超声速导弹的可行性相比，“黑燕”可能并不会提供一种独一无二的性能和作战效能。因此，国会最后得出的结论是，当前美国在高超声速领域的技术研究尚未成熟，DARPA急于在2009年启动“黑燕”项目并不是一个合适的时间。

对此，“黑燕”项目的支持者们则表示不解，他们怀疑目前建议的削减和推迟完全出于国防经费的激烈竞争，不只是在战略层面上存在的不同意见。刘易斯希望批评家们认真地考虑一下，并表示，如果只是针对本·拉登，投入巨资发展“黑燕”可能是会浪费有限的国防经费，但这种飞机是专门为打击高价值目标而发展的，而这些且标在战略和战术方面的作用是难以用金钱衡量的。

然而，令刘易斯等人极其失望的是，美国国会将DARPA提出的2009财年预算申请从7000万美元削减到1000万美元，并取消了美国空军申请的5000万美元。结果，“黑燕”项目的预算从原计划的1.2亿美元骤然削减到1000万美元，这对于HTV-3X验证机的发展工作来说简直就是杯水车薪。万般无奈之下，DARPA发表了一份声明，宣布取消“黑燕”项目。

责任编辑：思　空

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