- HACM 是美國空軍開發的高超音速導彈，旨在提供長程攻擊能力。
- 該導彈使用 scramjet 推進系統，能在高超音速下持續運作。
- HACM 需要助推器加速到高超音速，才能讓 scramjet 有效運作。
- 空軍計劃在未來幾年內投入 HACM 服務，並持續獲得資金支持。
高超音速武器通常被簡單描述為以超過五倍音速飛行的導彈。然而，實現此速度僅是挑戰的一部分。該武器還必須在極端高溫下生存，並在高速時控制自身，並且在巡航導彈的情況下，需在穿越大氣層時保持引擎運作。這正是美國空軍高超音速攻擊巡航導彈（Hypersonic Attack Cruise Missile，簡稱 HACM）的挑戰所在。與使用火箭推進的滑翔武器不同，HACM 設計為在其高超音速巡航期間持續吸入空氣，並使用 scramjet 推進系統，使導彈在初始加速後能夠維持高超音速。
HACM 是一種空中發射的、高速燃燒的高超音速導彈，正為美國空軍開發。該服務於 2022 年授予雷神公司一份價值高達 9.85 億美元的合約，以開發和展示 HACM 原型。該計劃源於美國與澳大利亞合作的南十字星綜合飛行研究實驗（Southern Cross Integrated Flight Research Experiment，簡稱 SCIFiRE），旨在探索吸入空氣的高超音速巡航導彈技術。
HACM 的設計與功能
其目的是為飛機提供另一種長程武器，以攻擊高價值或時間敏感的目標，同時使這些飛機遠離重防地區。空軍還形容 HACM 為可以為戰鬥機提供額外打擊選擇的武器，讓轟炸機能夠執行其他任務。
那麼，scramjet 是如何運作的？傳統的噴氣發動機使用旋轉機械壓縮進入的空氣，然後將其與燃料混合並燃燒混合物。scramjet，意即超音速燃燒拉曼噴氣發動機，則工作原理有所不同。在高超音速下，導彈本身將空氣強制送入引擎。進入的氣流由引擎的幾何形狀壓縮，而不是由傳統壓縮機。然後，燃料被注入並燃燒，同時氣流在燃燒室內保持超音速。scramjet 不需要像火箭那樣攜帶氧化劑，而是從大氣中獲取氧氣，使導彈內部的體積和質量能夠更多地用於燃料和其他組件。
然而，這裡有一個限制。scramjet 通常無法僅靠自身將導彈從靜止加速到高超音速，因此 HACM 需要另一個推進階段，以使其運動速度足夠，讓 scramjet 有效運作。DARPA 早期的高超音速吸入式武器概念（Hypersonic Air-breathing Weapon Concept，簡稱 HAWC）證明瞭這一基本方法。在 2021 年的一次飛行中，HAWC 器械從一架飛機釋放，助推器加速其運行，隨後 scramjet 接管並推動其超越馬赫 5。
為什麼馬赫 5 這麼難以達到？在馬赫 5 時，飛行器周圍的空氣因壓縮而變得極為炙熱，且被飛行器的運動擾動。這造成了重大的材料和熱管理問題。導彈必須同時保持空氣動力穩定，保護其內部組件，並在氣流極速的環境中運行引擎。DARPA 的 HAWC 計劃確定了幾個相同的基本挑戰：高效的高超音速飛行器設計、以碳氫化合物為燃料的 scramjets、高溫應力管理，以及能使這類武器可負擔的製造方法。
早期的美國計劃已證明基本物理可行。2023 年，洛克希德·馬丁的 HAWC 版本以超過馬赫 5 的速度飛行，並在 60,000 英尺以上飛行超過 300 海里，為後續空軍的高超音速計劃提供數據。
HACM 與高超音速滑翔器的區別在於 powered flight 與 unpowered glide。高超音速滑翔器是由火箭助推器加速至高速度，然後分離進入大氣中滑翔。相對而言，HACM 計劃在其高超音速巡航中繼續產生推力，使用其 scramjet。因此，這兩種概念在空氣動力學和推進要求上存在差異。巡航導彈可以在其有推力的飛行中進行機動，同時其引擎持續運作，而助推滑翔武器則依賴於助推階段建立的能量和軌跡。
空軍正在同時推進這兩種方法，因為它們可以滿足不同的作戰角色。
哪些飛機可以攜帶 HACM？空軍強調了 HACM 的戰鬥機整合。F-15EX Eagle II 特別相關，因為該飛機設計有較大的武器容量，並被空軍描述為能夠攜帶高超音速武器。參與高超音速武器熟悉訓練的空軍單位包括 B-1、B-2、B-52 和 F-15E，該訓練特別包括 HACM。從飛機發射高超音速武器為其潛在射程增加了另一層。導彈無需從地面加速，發射飛機可以在武器開始飛行之前提供高度和速度。
HACM 的未來發展
HACM 何時能夠投入服務？該計劃已超越早期技術示範階段。空軍最初計劃在 2027 財年提供 HACM 能力並具備作戰效用。更近期的空軍預算文件顯示 HACM 獲得 substantial 的持續發展和採購資金。2027 財年採購文件列出了計劃中的美國數量；然而，公眾記錄並未提供可靠的導彈購買數量。因此，HACM 不僅是證明 scramjet 能夠以馬赫 5 飛行，更是將多年的高超音速研究轉化為可重複製的武器系統，最終能夠生產和部署。
中央挑戰不再僅僅是速度，而是建造一種能夠快速飛行、抵禦熱量、進行機動、命中目標並以有用數量生產的高超音速巡航導彈。
項目 規格 導彈類型 高超音速攻擊巡航導彈（HACM） 推進系統 Scramjet 合約金額 9.85 億美元 飛行速度 超過馬赫 5
HACM 對現代戰爭的影響
HACM 的開發標誌著美國在高超音速武器領域的重大進展，特別是在面對日益增長的全球威脅時。這種導彈不僅提升了空軍的打擊能力，還能在高風險區域執行任務，降低飛行器的暴露風險。隨著技術的成熟，HACM 將有助於美國在未來的戰爭中保持優勢，並可能改變空中作戰的策略和戰術，讓敵方難以預測和反制。