美空军研究实验室研判Mayhem高超声速飞行器项目

中国航空报讯：8月12日，美空军研究实验室公开发布了“一次性使用的吸气式高超声速多任务演示验证飞行器”（Mayhem）项目信息征询书，围绕技术可行性、潜在问题与风险等，调研摸底工业部门的现状并征集意见建议，为后续正式启动该科研项目做好准备。

美军官方未明确披露该项目的应用背景与方向，并且项目名称还出现了“一次性使用”和“多任务”这两个看上去明显冲突的要求，对外界判断其背景与目的产生了较大困扰。

尽管无法给出确切判断，但根据有限信息仍可推测，Mayhem项目的定位可能是一型技术验证飞行器和飞行试验平台，其主要目的是飞行验证某型尺寸更大、速域更宽、鲁棒性更好的超燃冲压发动机技术，同时在试验能力上具备较好的可扩展性，可作为一型大尺寸长航时的高超声速飞行试验平台。

美空军研究实验室披露的Mayhem项目信息

美空军研究实验室（AFRL）发布的Mayhem项目信息征询书（RFI）文件提到，AFRL正在筹划一型尺寸更大的一次性使用、吸气式高超声速多任务演示验证飞行器的研究、设计、制造和集成等科研工作。相比现有的高超声速飞行器，该验证飞行器要求能够携带更大载荷飞行更远的距离。

一次性使用的吸气式高超声速多任务演示验证飞行器（Mayhem）

飞行器的载荷舱要求采用模块化设计，并能够携带或投送至少三种不同的载荷，以执行政府指定的多种任务。AFRL准备向两个承研团队授予科研合同，每个团队由一家飞行器研制单位和推进系统研制单位组成，分别承担飞行器设计与超燃冲压发动机集成和更大尺寸推进（系统）研发及其飞行样机的地面试验。

RFI文件提到，AFRL此前已经开展的多个项目均可为Mayhem项目提供技术支撑，包括“操作性增强的超燃冲压发动机技术”（EOST）项目、“高速作战系统支撑技术”（ETHOS）项目、“高速打击武器”（HSSW）项目和“高超声速吸气式武器概念”（HAWC）项目等。AFRL计划利用5年左右时间实现首次飞行试验。RFI文件还要求工业界回应若干问题，如“为简化未来载荷集成工作，将载荷接口界面标准化以适应多任务需求，这中间会隐含哪些问题与风险？”等。

此外，AFRL在回复美国著名航空专业媒体《航空周刊》的采访邮件中明确提到，Mayhem项目对应的是美空军预算申请文件中提出的“多循环发动机”（Multi-cycle engine）研究内容。

AFRL在邮件中指出，Mayhem项目在早期论证规划阶段的名称就是“多任务巡航飞行器”（Multi-Mission Cruiser），因为其重点是实现与任务载荷无关的高超声速持续（巡航）飞行能力。而这个“多任务巡航飞行器”就采用了“多循环”推进系统。AFRL在邮件中还提到，美军在研的HAWC项目采用的是单循环超燃冲压发动机，而相比之下，Mayhem飞行器“则聚焦于验证更加先进的超燃冲压发动机技术”。

美军液体碳氢燃料超燃冲压发动机技术主要项目布局

根据AFRL官方披露的信息不难判断，Mayhem飞行器的核心关键在于某种尺寸更大、更复杂先进的液体碳氢燃料超燃冲压发动机。通过梳理美军近年在液体碳氢燃料超燃冲压发动机技术上的科研项目，可以看出：

（1）对于小尺寸窄速域（即空气流量4.5千克每秒量级、工作速度范围在马赫数4.8～5.1左右）超燃冲压发动机，即前文所说的“单循环”超燃冲压发动机，已经开始进入到面向导弹型号的原型机设计阶段，即“未来高超声速武器”（FHW）项目；

（2）对于中等尺寸（即空气流量45千克每秒量级）或宽速域（即工作速度范围可达马赫数3.5～7）的超燃冲压发动机，目前还处于部件级地面试验阶段，2019年8月完成了直连式地面试验，推力达到了5.9吨。

因此可以合理推测，Mayhem项目的一个核心目标可能是：在当前基础上，进一步完成中等尺寸宽速域超燃冲压发动机的飞行验证。

关于Mayhem项目几个关键点的分析与推测

美国《航空周刊》在得到AFRL的邮件反馈后认为，Mayhem项目的定位很显然是“多循环”推进系统的飞行试验平台，而“多循环”有两种可能，即双模态超燃冲压发动机或者涡轮基冲压组合发动机（TBCC）。美国《空军杂志》认为Mayhem系统可能是一型尺寸更大些的高超声速巡航导弹技术验证飞行器。本文的分析更倾向于《航空周刊》，且很可能验证的是（中等尺寸宽速域）多模态超燃冲压发动机技术。

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