摘要:“Next RS”(Next Generation Responsive Strike,下一代响应式打击)项目具有独特的作战定位,在美国空军装备谱系中属于非衍生性质的独立项目。此前,美国空军虽然也有过类似的探索,例如“XB - 70”高空高速战略轰炸机,但由于
“Next RS”(Next Generation Responsive Strike,下一代响应式打击)项目具有独特的作战定位,在美国空军装备谱系中属于非衍生性质的独立项目。此前,美国空军虽然也有过类似的探索,例如“XB - 70”高空高速战略轰炸机,但由于二者在马赫数要求上差距悬殊,不同马赫数下的飞行环境差异极大,所以“Next RS”与“XB - 70”在技术栈上并不存在继承关系。
依据项目说明,“Next RS”需从六个方面开展技术拓展,分别是结构和材料、高速武器分离、双模式推进、发电、热管理系统以及高超音速涡轮发动机。其中,“Next RS”的主要创新点聚焦于双模式推进与高速武器分离相关技术。
在双模式推进方面,负责该项目的航空航天专项计划办公室(APO)提出,需要“能够在整个飞行包线内持续运行涡轮基组合循环(TBCC)推进系统的技术”。这意味着,可能应用于“Next RS”的是涡轮喷气发动机与冲压发动机或超燃冲压发动机的动力组合。
涡轮基组合循环推进系统是一种将涡轮发动机与冲压发动机技术相融合的高性能动力系统,旨在实现从低速到高超音速全速域范围内的高效推进。其核心结构包含涡轮发动机模块、冲压发动机模块、共享气动通道、燃料与热管理系统等。根据美国空军此前的“先进全状态发动机”(AFRE)招标文件,该系统的技术路径为“涡轮发动机 + 双模态冲压发动机”。通过运用现有的涡轮发动机,借助射流预冷技术将涡轮发动机的工作环境拓展至马赫数 3 以上,从而降低跨音速区间两种发动机的气流匹配难度。随着马赫数的进一步升高,冲压发动机的工作模式可调整为超燃模式。根据“Next RS”项目文档,应用于该平台的发动机能够产生 30000 至 38000 磅,即 13.6 至 17.2 吨的持续推力。这使得“Next RS”能够摆脱传统冲压发动机在应用过程中对初始阶段火箭助推的刚性需求,具备跑道独立多次起飞着陆的能力,进而提供相较于其他战略高速空中平台更高的作战灵活性。
从工程可行性角度来看,美国前期开展的“X - 51A”超燃冲压发动机飞行演示验证项目表明,美国在涡轮基组合循环推进系统的高速部分具备一定程度的技术积累。然而,此前试飞中,“X - 51A”由于发动机与机体一体化设计失误、激波运动计算错误导致进气道无法启动等多种原因,多次遭遇失败。这充分说明,美国在用于空中高超音速平台的超燃冲压发动机技术方面尚未成熟。
在载荷分离技术方面,招标文件表明,“Next RS”需要“使武器、武器舱和弹射系统能够适应从飞机上进行高超音速分离并飞向目标的技术”。这并不意味着“Next RS”必定是有人空中平台,但足以证明美军对“Next RS”的期望是,能够凭借高超音速突防能力向敌方防区投放载荷,而不仅仅是将其视为一个用于缩短载荷飞行时间的运输系统。
当空中平台以高超音速飞行时,无论是打开弹舱还是直接分离外挂武器,都会引发多重激波的产生。这些激波有可能造成超过 100g 的瞬间负荷,进而导致舱门、武器出现变形和扰动。更为严重的是,在武器分离的瞬间,由于气动加热,其表面温度可能在 0.1 秒内上升 600 至 800 摄氏度。如此巨大的温差不仅可能引发热应力裂纹,还有可能直接损坏装备的材料本身。要克服这些困难,需要一套包含多种技术的综合控制方案。公开资料显示,美军在这一方面的处理方式可能是开发一款专用于“Next RS”的新型弹药。通过对弹药本身进行气动设计优化,并使用包含陶瓷基复合材料在内的耐热材料,此类新型弹药能够在与平台分离时产生尽可能小的影响。同时,在挂载阶段,新型弹药能够与“Next RS”融为一体,从而减小阻力。这一方法的优势在于突破了分离即重构的传统思维,通过平台 - 武器协同设计,将分离过程纳入全系统动力学包线管理,有望取得比其他空中平台更高的武器分离成功率与飞行速度。
不过,需要注意的是,美军此前并未公开进行过任何高超音速状态下的空中弹药投放实验。仅依据公开资料,无法确定美军在这一领域的技术积累情况。而且,与上文描述相似的“AGM - 183A”空射快速反应武器(ARRW)已于 2023 年被宣布终止研发。这表明与“Next RS”相配套的空射导弹目前尚未形成明确的概念,处于极大的不确定性之中。
目前,全球范围内尚未有与“Next RS”性能和定位相近的装备投入实战或定型服役。除了技术和成本方面的考量,更为关键的原因是,高超音速平台在突防之后释放常规弹药,无法充分发挥平台本身的性能优势,同时还会导致高超音速载机的生存能力下降。而如果使用高超音速导弹,那么高超音速载机的独立突防意义将不复存在。倘若不能在装备的运用理论方面取得突破,此类作战平台就不具备实战意义。
然而,恰恰是这种运用理论方面的限制,标志着“Next RS”的提出是一种全系统全体系的革新,代表了一种全新的作战理念。
在传统杀伤链中,打击目标需要经历“卫星发现 - 侦察引导 - 指挥决策 - 投放弹药”的复杂过程。这种模式存在跨军兵种协同延迟、电磁频谱易受干扰、指挥系统接口复杂等诸多缺陷。在俄乌冲突中,北约体系对机动目标的平均定位误差达到了 300 米。如果未来载具的机动能力进一步提升,这一数值还将继续增大。
然而,“Next RS”作为具有高超音速能力的宽域飞行器,本身可以兼顾侦察、引导、攻击等多种角色。通过将感知 - 决策 - 打击功能集成于单一武器系统,实现平台自主 OODA(观察 - 判断 - 决策 - 行动)闭环。这种自主化带来的不仅仅是 OODA 循环周期方面的突破,更重要的是突破了传统杀伤链必须依赖的“杀伤链中间件”,包括数据链格式转换、军兵种协同规则、人机交互界面等可能产生延迟与漏洞的环节。
此外,“Next RS”在感知性能方面本身就优于传统的间谍卫星。现有侦察卫星对目标的重访周期为 2 至 4 小时,即便通过机动变轨等手段增加侦察资源,对于具备完善太空监测能力的国家而言,也显得漏洞百出。而“Next RS”在临近空间以高超音速飞行,将传感器与决策系统集成于装备本体,不仅具有更高的生存能力,还可以直接修正机载弹药的攻击轨迹,压缩目标识别 - 打击决策时间,在目标得到预警前就完成打击,彻底摆脱目前导弹的拦截与突防之间的攻防对抗逻辑。
综上所述,“Next RS”的提出与发展预示着未来战争模式的转变,特别是这种打击平台高超音速化的趋势将彻底改变现有的拦截与突防之间的攻防对抗逻辑。这一革新不仅提高了作战效率,还增强了平台的生存能力和自主性,为未来的军事科技发展提供了新的思路与方向。同时,这也意味着其他国家需要重新审视自身的防御体系,以应对这种高效的空天打击能力。
从工程实现的角度分析,“Next RS”在招标文件中明确的六大技术领域均存在显著的技术壁垒,相当一部分技术尚未实现成熟的工程应用。根据“新技术应用比例不超过 30%”的行业经验法则,“Next RS”可能面临巨大的技术验证不足风险和成本失控风险。同时,“Next RS”计划在 2030 年前启动原型机试飞。从体系建设的角度来看,美军在 2030 年前完成对“Next RS”的支持体系建设,如天基传感器网络,也面临极大的困难。因此,“Next RS”在研发阶段必然面临巨大的技术风险和成本压力,尤其是在与以空射高超音速导弹为代表的竞争方案争夺预算时。
然而,从项目战略价值的角度出发,“Next RS”是美国空军面对竞争对手在空射高超音速武器方面领先优势的“弯道超车”之举。通过平台高超音速化,美国空军可以在未来的 OODA 循环中领先目前由战斗机平台发射高超音速导弹的作战模式。而发展空射高超音速导弹的竞争方案仅能在突防效果上与美国空军竞争对手持平,并不能像“Next RS”项目一样产生体系压制的效果。
综合分析,美国空军有望在 2030 年前保持对“Next RS”的开发意愿,而具体的预算和项目进展将取决于相关重点技术,尤其是双模式推进与高速武器分离相关技术的研究进展。
“Next RS”项目的推进,本质上是对未来战争形态的深度预判与技术投资。其战略价值不仅在于实现 5 马赫以上的高速突防能力,更在于通过平台 - 武器 - 感知系统的一体化设计,重构侦察 - 打击 - 评估的杀伤链逻辑。这种将传统天基、空基系统耗时数小时的 OODA 循环压缩至分钟级的技术突破,可以完全压制现有的作战体系。
值得关注的是,“Next RS”暴露了美军新型作战理念:通过物理域的速度优势倒逼信息域、认知域的代差,本质上是对“马赛克战”概念的延伸。这种将战术平台战略化的思路,既可能催生新的军备竞赛模式,也将迫使防御体系向全域协同感知、智能拦截决策方向加速演进。而随着战略平衡被打破,国家层面更高的军事投入需求可能造成全球局势的重大改变。在这一变化趋势面前,“Next RS”能否适应地缘政治形势剧变后的未来战场,或能否在规定的时间节点前完成研发以影响全球地缘政治形势,均具有巨大的不确定性。
来源:华远系统一点号