【文/观察者网专栏作者 晨枫】

5月24日，美国国防先进研究规划局（简称DARPA）与波音签订协议，研发XS-1高超音速飞机。XS为Experimental Spaceplane的缩写，意为实验性空天飞机，用于验证低成本卫星发射系统。

随着卫星的军民用价值迅速提高，更多的卫星等待发射，失效的卫星必须迅速补射。传统发射方式的成本太高，准备时间太长，已经不适合需要了。XS-1要求把每次发射的费用降低到500万美元以下，比现在的典型发射成本降低90%，并把再次发射的准备时间缩短到几小时，而不是现在的几个月。

在上世纪60-70年代空间竞赛时代，美国在空间技术方面连创辉煌，最后以“阿波罗”登月计划为顶点。进入80年代，美国空间技术再创辉煌，航天飞机的成就至今无人超过。但进入21世纪后，只有伊隆·马斯克的“猎鹰”和杰夫·比佐斯的“蓝色源泉”等民间可重复使用火箭项目在折腾，美国政府主导的空间技术研发进入了沉寂，甚至出现发射军用卫星必需的重型运载火箭依靠俄罗斯RD180发动机的尴尬。在高超音速方面，除了雷声大、雨点小的X-47和X-51计划外，也是静悄悄的。XS-1计划使得人们会心一笑，美国又回来了。

美国波音公司开始开发XS-1空天飞机，该机实际上是一种可返回式运载火箭

苏联时期计划的“安加拉河”火箭助推器，其实和XS-1差不多是一样的概念

但笑过之后，人们愕然发现，XS-1远不如想象，在概念和技术上只是逆转的航天飞机。航天飞机的助推级是一次性使用的，载荷级可重复使用。XS-1反过来，助推级可重复使用，载荷级反而是一次性使用。这当然是有道理的。航天飞机是载人的，载人的载荷级（也叫轨道舱）是最昂贵的部分，重复使用有利于降低成本。XS-1是不载人的，只用于发射卫星，载荷级不必重复使用，但更大的助推级反而是发射系统成本的主体，所以这才重复使用。实际上，这可以看作带翼、具有滑翔着陆能力的“猎鹰”可回收火箭。

除了这一逆转，XS-1在推进技术和热防护技术上没有新意，基本上是现有技术的再包装。XS-1采用Aerojet Rocketdyne的AR22液氢液氧火箭发动机，这是从航天飞机主发动机改进而来的。XS-1依然采用垂直发射，用单级火箭推进到大气层边缘后，释放载荷级，自身靠机动滑翔返回发射场。一次性使用的载荷级则在自身火箭动力下进入近地轨道，任务完成后在返回中焚尸灭迹。由于助推级始终在亚轨道高度飞行，没有再入问题，所以也没有多少热防护问题。取消热防护要求大大降低了系统重量和成本。

波音计划在2019年进行发动机地面测试，展示10天内接连发射10次的能力，2020年进行飞行试验，可能进行12-15次发射。载荷从无载荷开始，然后从400公斤逐步增加到1360公斤。飞行试验从5倍音速（也可表达为M5）开始，逐步提高到10倍音速，这是高超音速了。

天下武功，唯快不破。高超音速飞行器不仅速度快，还有强大的机动能力。弹道导弹也很快，但只有有限的机动能力。正因为如此，弹道导弹一发射，就可以推算出弹道全程的大概，反导弹就可以按照提前量发射了。这好比鬼子一出炮楼，就可以根据走哪条路，判断扫荡目标、行进速度和路径，就可以赶紧埋地雷了。反导弹的机动性只需要补偿弹道计算误差或者目标的有限机动能力。

高超音速飞行器的机动能力大大超过弹道导弹，在最终转入攻击之前无法判断导弹的攻击目标和弹道，最终只有靠现在还不存在的高超音速反导弹或者激光、粒子束武器来拦截，常规拦截手段很难奏效。如果还是用鬼子扫荡作比方，鬼子上路后，有意识地不断改变路径，迷惑游击队，甚至可能绕一圈从背后偷袭，这地雷就不好埋了，只有从村里加强对四面的观察，根据鬼子的最后动向，兵来将挡、水来土掩了。换句话说，这仗要难打得多。

现有反导系统的设计前提都是弹道导弹的轨道可以预测

在气动上，由于高超音速飞行的表面生热巨大，飞行体表面的边界层不再仅仅是流体力学问题，也是热力学问题。比如说，边界层会受热膨胀，雷诺数不再能有效地描述边界层和流动现象。空气动力学与热力学拧到一起，成为空气热动力学。另外，高超音速主要工作在空气特别稀薄的高层大气，与低层的稠密大气相比，空气分子之间的距离显著增加，空气的连续性假设不再可靠，需要当作粒子来处理，使得很多传统理论与方法要重新考虑。

中国在高超音速方面卓有成就，传说中的DF-ZF（也称WU-14）高超音速飞行体已经试验了7次，全部成功。这是助推-滑翔体，还不是动力飞行体。中国对助推-滑翔体已经玩得很纯熟了，A300火箭弹采用拉起弹道，射程增加到300公里以上（在出口市场上限制到280公里，以遵守导弹技术公约要求），这也是助推-滑翔技术的应用。但助推-滑翔更适合一次性使用，或者XS-1这样的“伪可重复使用”，真正可重复使用的高超音速飞行体应该像普通飞机一样水平滑跑起飞和降落，并在极高空达到高超音速。这对动力提出了全新的要求。

CCTV7频道节目中曾惊鸿一现的东-5导弹新型战斗部，被认为很可能就是WU-14飞行器的某种发展型

面对连续7次成功试验的WU-14，美国也加速了AHW高超声速导弹的试验

结果……