6000萬美元合同的詳情

這份6000萬美元合同的金額不大，但卻是美國空軍近十年來投資啟動(dòng)的首個(gè)高超聲速飛機(jī)驗(yàn)證機(jī)研制項(xiàng)目。

美國空軍壽命周期管理中心的總統(tǒng)專機(jī)部是該項(xiàng)合同的需求方，同時(shí)也是出資方之一。空軍總統(tǒng)專機(jī)部明確披露，授出該合同的目的主要是期望赫米爾斯正在研發(fā)的高超聲速民用飛機(jī)可以有改進(jìn)發(fā)展，用于執(zhí)行總統(tǒng)/要員運(yùn)輸、情報(bào)-監(jiān)視-偵察（ISR）和其他可能的作戰(zhàn)任務(wù)。

圍繞以上需求，美國空軍為該項(xiàng)合同設(shè)定了五大目標(biāo)，包括：

●深化對(duì)高超聲速飛機(jī)作戰(zhàn)能力及技術(shù)的理解和認(rèn)識(shí)；

●完成一型可重復(fù)使用的TBCC推進(jìn)系統(tǒng)的飛行試驗(yàn)；

●設(shè)計(jì)、制造并試飛3架“夸特馬”高超聲速飛行驗(yàn)證機(jī)；

●為后續(xù)在“夸特馬”驗(yàn)證機(jī)上集成任務(wù)載荷并進(jìn)行高超聲速飛行試驗(yàn)提供設(shè)計(jì)規(guī)范；

●為美國空軍的戰(zhàn)略（推演仿真）分析工具提供推演數(shù)據(jù)輸入。

從以上目標(biāo)不難看出，該項(xiàng)目的重心是研制試飛3架驗(yàn)證機(jī)，核心是驗(yàn)證TBCC發(fā)動(dòng)機(jī)和飛機(jī)平臺(tái)，不需要加裝任務(wù)載荷，但需要預(yù)留好接口。

根據(jù)美國空軍和赫米爾斯官網(wǎng)公布的信息可以看出，“夸特馬”驗(yàn)證機(jī)采用了大后掠三角翼、無平尾加單垂尾布局，是無人駕駛飛機(jī)，機(jī)體長細(xì)比明顯較大，前機(jī)身與進(jìn)氣道高度融合。

采用單臺(tái)串聯(lián)式TBCC發(fā)動(dòng)機(jī)，進(jìn)氣道采用三維內(nèi)轉(zhuǎn)式方案；尾噴管看不到細(xì)節(jié)，但從外輪廓上看應(yīng)該是其此前公布的二元噴管方案；渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)采用的是GE公司J-85-21加力式渦噴發(fā)動(dòng)機(jī)，在進(jìn)氣道出口和渦輪壓氣機(jī)入口之間加裝有預(yù)冷裝置；亞燃沖壓發(fā)動(dòng)機(jī)與渦輪加力燃燒室共形，低速時(shí)為加力模態(tài)，高速時(shí)為亞燃模態(tài)。

赫米爾斯在官方網(wǎng)站上發(fā)布的“下一代空軍一號(hào)”高超聲速總統(tǒng)專機(jī)概念圖。

美國空軍和赫米爾斯沒有明確披露起降方式，概念圖中隱藏了起落架等細(xì)節(jié)，但赫米爾斯在官方視頻中明確表示過該驗(yàn)證機(jī)將重點(diǎn)驗(yàn)證可重復(fù)使用特性，推測該機(jī)應(yīng)安裝有起落架，可實(shí)現(xiàn)水平起降。

根據(jù)美國媒體披露的采訪信息，結(jié)合J-85-21渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)的尺寸可大致推算，“夸特馬”驗(yàn)證機(jī)的機(jī)長約10～12m，翼展約2.5～3m，尺寸上稍小于美國空軍的D-21高空高速無人偵察機(jī)。根據(jù)該尺寸及發(fā)動(dòng)機(jī)推力，可進(jìn)一步推測“夸特馬”驗(yàn)證機(jī)總重約為4～5噸量級(jí)。

美國空軍未披露“夸特馬”驗(yàn)證機(jī)的速度指標(biāo)，但赫米爾斯在官方視頻透露，“夸特馬”驗(yàn)證機(jī)的一大任務(wù)是將飛行速度上探到Ma5。

美國空軍的這份合同的期限為3年，按計(jì)劃應(yīng)在2024年7月結(jié)束。美國空軍未披露過程節(jié)點(diǎn)，但赫米爾斯在官方視頻中披露了自身的發(fā)展規(guī)劃。該公司將在2023年研制用于高馬赫數(shù)飛行試驗(yàn)的小型無人驗(yàn)證機(jī)（即“夸特馬”），在2025年研制一型可執(zhí)行應(yīng)急貨運(yùn)和偵察任務(wù)的中型無人機(jī)，在2029年研制用于商用或公務(wù)出行的客運(yùn)飛機(jī)。該路線圖總體上遵循了“從小到大、從無人到有人”的發(fā)展思路，但速域范圍未見有提升或變化。而在美國空軍的現(xiàn)有的投資規(guī)則下，赫米爾斯在“夸特馬”高超聲速驗(yàn)證機(jī)項(xiàng)目上拿到了該渠道所允許的頂格資金支持。

赫米爾斯披露的小型TBCC發(fā)動(dòng)機(jī)地面試驗(yàn)狀態(tài)點(diǎn)數(shù)據(jù)，超過Ma4的點(diǎn)只有一個(gè)（Ma5/24km）。

赫米爾斯公司及項(xiàng)目面臨的挑戰(zhàn)與前景

綜合目前的情況和分析，可認(rèn)為項(xiàng)目面臨的挑戰(zhàn)很大且很多。

首先是技術(shù)攻關(guān)的難題，先不談后兩步面臨尺寸更大、載人飛行等帶來的新問題，僅“夸特馬”驗(yàn)證機(jī)所采用的TBCC發(fā)動(dòng)機(jī)就面臨模態(tài)轉(zhuǎn)換、寬速域進(jìn)排氣設(shè)計(jì)、發(fā)動(dòng)機(jī)耦合設(shè)計(jì)等一系列關(guān)鍵技術(shù)難題。

赫米爾斯在2020年8月曾披露，在2020年3月完成的小型TBCC發(fā)動(dòng)機(jī)地面試驗(yàn)中就遺留了模態(tài)轉(zhuǎn)換和進(jìn)氣道等難題，且預(yù)計(jì)要到2022年年底才有可能突破。相比之下，美國國防預(yù)研局（DARPA）的“先進(jìn)全速域發(fā)動(dòng)機(jī)”（AFRE）項(xiàng)目花費(fèi)了1.3億美元經(jīng)費(fèi)和5年時(shí)間，到現(xiàn)在也還沒有完成Ma0～5+的TBCC發(fā)動(dòng)機(jī)地面驗(yàn)證（含模態(tài)轉(zhuǎn)換技術(shù)）。

其次是科研保障條件和人力資源不足的問題。赫米爾斯作為初創(chuàng)公司白手起家，最初只能在一個(gè)集裝箱改造的簡易建筑內(nèi)做試驗(yàn)，直到2021年5月才擁有了一棟約1萬平米的廠房，公司要利用這塊場地建設(shè)設(shè)計(jì)、試驗(yàn)和制造等設(shè)施。公司的人員規(guī)模雖然在2年內(nèi)快速從8人擴(kuò)張到了28人，但仍不足以勝任這樣規(guī)模的項(xiàng)目。該公司計(jì)劃要進(jìn)一步擴(kuò)張至50人左右，但考慮到美國目前專業(yè)人才短缺的問題，這一目標(biāo)的難度也不小。

最后是進(jìn)度緊張的問題。在3年時(shí)間內(nèi)，要從零開始研制試飛一型約4～5t重、填補(bǔ)空白式的新型飛機(jī)，這個(gè)進(jìn)度壓力可想而知。

雖然面臨的挑戰(zhàn)重重，但無論是赫米爾斯還是這個(gè)項(xiàng)目，無疑具有廣闊的前景。在公司發(fā)展方面，赫米爾斯將依靠新合同迎來一波估值暴增。公司曾在2020年8月獲得美國空軍一份150萬美元的可行性研究合同后，隨即在10月份就成功獲得了1600萬美元的融資。不難預(yù)見，這次6000萬美元的大額合同將幫助公司獲得數(shù)億美元的新一輪融資，這無疑將極大促進(jìn)公司成長。這也從側(cè)面解釋了，赫米爾斯能夠在“區(qū)區(qū)”6000萬美元的經(jīng)費(fèi)下承擔(dān)研制試飛3架驗(yàn)證機(jī)的“重任”。

在戰(zhàn)略上，高超聲速已是飛機(jī)發(fā)展的必然方向。赫米爾斯以一個(gè)初創(chuàng)小企業(yè)的身份，在波音和洛馬的夾縫中，成功拿到了美國空軍近十多年來授出的首個(gè)高超聲速飛機(jī)驗(yàn)證機(jī)合同，這標(biāo)志著赫米爾斯成功進(jìn)入了高超聲速飛機(jī)這條黃金賽道，無論該項(xiàng)目最終結(jié)果如何，這本身就已經(jīng)是巨大的成功。

（廖孟豪，中國航空工業(yè)發(fā)展研究中心）

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