低成本高超音速火箭發動機完成首飛測試 美空軍加速推進相關部署

美國空軍正在加快高超音速武器領域的推進步伐。美國空軍研究實驗室（AFRL）與商業火箭發動機公司 Ursa Major 宣布，其面向量產的“Draper”液體火箭發動機已在一次飛行試驗中完成首飛，并成功實現預定試驗目標。

在高超音速導彈領域，外界普遍認為美國在公開部署進度上落后于俄羅斯和中國。俄羅斯已宣稱裝備“鋯石”（Zircon）和“先鋒”（Avangard）等系統，中國則在操作東風-17 等高超音速武器。相比之下，美國尚未正式列裝可操作的高超音速系統，這一現狀甚至被形容為存在“高超音速差距”。

不過，文章指出，部分國家“搶先服役”的高超音速系統背后，仍存在諸多尚未解決的技術和成本問題。高超音速導彈整體造價被估算比同級別、帶機動彈頭的彈道導彈高出約三分之一，其全壽命周期成本甚至可高達每枚約 10 億美元級別，極大制約了實際部署數量。

當前高超音速武器發展的一大瓶頸在于推進系統，特別是用于助推高超音速滑翔飛行器和巡航導彈的固體火箭發動機，其產能、材料和工藝都構成制約因素。此外，為抵御高超音速飛行過程中產生的極端高溫，整套系統需要大量耐高溫的特殊材料，同時還受限于熟練工人數量和復雜制造基礎設施。

在推進劑方面，傳統高能液體燃料如液氫、聯氨等在儲存和操作上極為苛刻且具有高度危險性，長期以來也是系統成本和后勤保障的難題之一。

文章認為，美國在高超音速領域可能正采取類似冷戰時期“登月競賽”的策略。當年蘇聯在公開可見的“太空首創”上不斷搶先，包括首顆人造衛星、首只進入太空的動物、首位宇航員、首位女宇航員、首次太空行走等，而美國則將資源集中在最終將宇航員送上月球這一終極目標上，更注重扎實構建長期可持續的航天能力。

這一歷史類比被用來說明，高超音速武器競賽中出現的“誰先上架”的表面領先，未必能轉換為最終在體系能力上的勝出。作者暗示，美國可能更重視在技術、制造和后勤保障等基礎層面的成熟度，而不僅僅是“搶先官宣”裝備服役。

在這一背景下，Draper 液體火箭發動機的首飛被視為美方在可規模化、可負擔高超音速武器推進系統上的一次關鍵驗證。2026 年 1 月 27 日，AFRL 與 Ursa Major 使用 Draper 發動機實施了一次示范飛行。雖然具體細節仍屬機密，但 Ursa Major 表示，該試驗飛行器在飛行過程中達到了超音速區間。

這次試飛標志著 Draper 發動機從地面臺架驗證階段邁入實飛驗證階段。通過真實飛行環境，工程團隊得以評估推進劑在飛行條件下的穩定性、發動機節流控制性能，以及整套推進系統在各類飛行工況下的實際響應表現，從而為后續工程化應用提供數據支持。

Draper 發動機被定位為新一代高超音速系統的“低成本、可規模化、易操作”推進方案。與傳統高危燃料不同，該發動機采用高濃度過氧化氫與煤油作為推進劑組合，相對更易儲存和操作，在安全性和后勤維護方面具有優勢。

過氧化氫在二戰期間曾被用于潛艇和魚雷推進，因早期純化與控制技術不成熟而留下“易爆不穩定”的名聲。但文章指出，NASA 等機構在過去幾十年中積累了大量關于過氧化氫純化與控制使用的經驗，使這一推進劑在現代航天器推進系統中得以安全使用，不再是“動不動就爆”的高危介質。

Draper 發動機還大量采用 3D 打印零部件，這種制造方式不僅有助于縮短生產周期、降低單機成本，也有利于未來實現大批量按需制造。結合更安全、更易存儲的推進劑組合，該發動機被寄望于顯著降低高超音速導彈單枚成本，并以更快速度形成數量充足的戰備能力。

Ursa Major 首席執行官 Chris Spagnoletti 在聲明中表示，這次飛行驗證表明，采用安全、可儲存、可調節推力的液體發動機的飛行器，可以在短時間內以較低成本完成從設計到首飛的全過程。據其披露，從簽署合同到實現整套飛行器與推進系統的飛行就緒，僅用了約八個月時間。

對美國空軍而言，若 Draper 這類新一代液體火箭發動機能在后續試驗中持續驗證其可靠性與可規模化生產能力，將有望為未來高超音速導彈提供一種成本更可控、后勤保障負擔更輕的推進選項，從而在長期部署層面縮小甚至扭轉所謂“高超音速差距”。