洛克希德·馬丁公司公開表示,高超聲速武器領域的競爭重心正在發生轉移:衡量標準不再是單純的峰值速度,而是能否在大氣層內持續動力飛行、保持機動,並實現規模化生產。

該公司指出,達到馬赫數5並非新的技術成就,洲際彈道導彈數十年來早已超過這一速度。真正的難點在於讓一個有動力的飛行器在大氣層內維持高超聲速,同時保留機動能力。這一要求帶來嚴峻的熱力學與氣動壓力:在馬赫數5條件下,壓縮空氣可使飛行器表面溫度超過2200華氏度,超出鋁材和普通鈦合金結構的承受極限。為此,製造商轉向碳纖維複合材料、特種陶瓷和耐熱塗層,以保持飛行器結構完整。

除了材料,飛行器還必須在一條狹窄的飛行走廊中運行——空氣密度較高的一側會產生破壞性高溫,而空氣過於稀薄的一側又無法維持吸氣式發動機工作。洛克希德·馬丁公司戰略與導彈防禦系統副總裁兼總經理約翰納森·考德威爾表示,在電腦屏幕上設計馬赫數5是一回事,但建造能在真實環境中存活的高溫系統需要數十年積累的經驗。他稱該公司近七十年的研究、測試與集成經驗使其能夠應對這些複雜挑戰。

在動力方案上,超燃沖壓發動機被視為實現較長時間大氣層內飛行的關鍵,因為它從周圍空氣中獲取氧氣,而無需攜帶沉重的氧化劑儲罐。這種發動機沒有風扇或渦輪,依靠飛行器的前向速度壓縮空氣,再與燃料混合。超燃沖壓發動機無法從靜止狀態啟動,因此武器必須先加速到足夠速度。洛克希德·馬丁公司列舉了空中投放、冷氣彈射和熱發射等初始加速方式。

持續動力使高超聲速飛行器能夠飛得更低並在任務中機動。與沿可預測彈道飛行的彈道導彈不同,它可以改變航向,使防禦系統可用於判斷其目的地並作出反應的時間更短。洛克希德·馬丁公司稱,這種組合支持從較遠防區外距離對先進防空網絡實施打擊,並將可機動的高超聲速系統定位為一種常規選項,能夠以很少的預警時間抵達受防禦目標。

當前的工業挑戰正從製造試驗飛行器轉向批量生產作戰武器。工廠需要用於複合材料結構的機器人檢測系統、用於防護塗層的高溫爐,以及能夠支持空射、海射和陸射構型的生產方法。洛克希德·馬丁公司導彈與火控部門空中優勢與打擊武器副總裁兼總經理喬恩·希爾表示,再好的設計如果停留在研發階段,對作戰人員也沒有幫助;如今重要的是擁有經過驗證的系統和成熟的製造能力,能夠快速向作戰人員交付高質量硬件。

該公司認為,進展將取決於能否把推進、熱控制和機動能力與可靠的批量生產結合起來。這意味著關注點正從孤立的的速度紀錄,轉向能夠持續提供動力、在極端條件下存活並按作戰數量交付的系統。