6000万美元合同的详情

这份6000万美元合同的金额不大，但却是美国空军近十年来投资启动的首个高超声速飞机验证机研制项目。

美国空军寿命周期管理中心的总统专机部是该项合同的需求方，同时也是出资方之一。空军总统专机部明确披露，授出该合同的目的主要是期望赫米尔斯正在研发的高超声速民用飞机可以有改进发展，用于执行总统/要员运输、情报-监视-侦察（ISR）和其他可能的作战任务。

围绕以上需求，美国空军为该项合同设定了五大目标，包括：

●深化对高超声速飞机作战能力及技术的理解和认识；

●完成一型可重复使用的TBCC推进系统的飞行试验；

●设计、制造并试飞3架“夸特马”高超声速飞行验证机；

●为后续在“夸特马”验证机上集成任务载荷并进行高超声速飞行试验提供设计规范；

●为美国空军的战略（推演仿真）分析工具提供推演数据输入。

从以上目标不难看出，该项目的重心是研制试飞3架验证机，核心是验证TBCC发动机和飞机平台，不需要加装任务载荷，但需要预留好接口。

根据美国空军和赫米尔斯官网公布的信息可以看出，“夸特马”验证机采用了大后掠三角翼、无平尾加单垂尾布局，是无人驾驶飞机，机体长细比明显较大，前机身与进气道高度融合。

采用单台串联式TBCC发动机，进气道采用三维内转式方案；尾喷管看不到细节，但从外轮廓上看应该是其此前公布的二元喷管方案；涡轮发动机采用的是GE公司J-85-21加力式涡喷发动机，在进气道出口和涡轮压气机入口之间加装有预冷装置；亚燃冲压发动机与涡轮加力燃烧室共形，低速时为加力模态，高速时为亚燃模态。

赫米尔斯在官方网站上发布的“下一代空军一号”高超声速总统专机概念图。

美国空军和赫米尔斯没有明确披露起降方式，概念图中隐藏了起落架等细节，但赫米尔斯在官方视频中明确表示过该验证机将重点验证可重复使用特性，推测该机应安装有起落架，可实现水平起降。

根据美国媒体披露的采访信息，结合J-85-21涡轮发动机的尺寸可大致推算，“夸特马”验证机的机长约10～12m，翼展约2.5～3m，尺寸上稍小于美国空军的D-21高空高速无人侦察机。根据该尺寸及发动机推力，可进一步推测“夸特马”验证机总重约为4～5吨量级。

美国空军未披露“夸特马”验证机的速度指标，但赫米尔斯在官方视频透露，“夸特马”验证机的一大任务是将飞行速度上探到Ma5。

美国空军的这份合同的期限为3年，按计划应在2024年7月结束。美国空军未披露过程节点，但赫米尔斯在官方视频中披露了自身的发展规划。该公司将在2023年研制用于高马赫数飞行试验的小型无人验证机（即“夸特马”），在2025年研制一型可执行应急货运和侦察任务的中型无人机，在2029年研制用于商用或公务出行的客运飞机。该路线图总体上遵循了“从小到大、从无人到有人”的发展思路，但速域范围未见有提升或变化。而在美国空军的现有的投资规则下，赫米尔斯在“夸特马”高超声速验证机项目上拿到了该渠道所允许的顶格资金支持。

赫米尔斯披露的小型TBCC发动机地面试验状态点数据，超过Ma4的点只有一个（Ma5/24km）。

赫米尔斯公司及项目面临的挑战与前景

综合目前的情况和分析，可认为项目面临的挑战很大且很多。

首先是技术攻关的难题，先不谈后两步面临尺寸更大、载人飞行等带来的新问题，仅“夸特马”验证机所采用的TBCC发动机就面临模态转换、宽速域进排气设计、发动机耦合设计等一系列关键技术难题。

赫米尔斯在2020年8月曾披露，在2020年3月完成的小型TBCC发动机地面试验中就遗留了模态转换和进气道等难题，且预计要到2022年年底才有可能突破。相比之下，美国国防预研局（DARPA）的“先进全速域发动机”（AFRE）项目花费了1.3亿美元经费和5年时间，到现在也还没有完成Ma0～5+的TBCC发动机地面验证（含模态转换技术）。

其次是科研保障条件和人力资源不足的问题。赫米尔斯作为初创公司白手起家，最初只能在一个集装箱改造的简易建筑内做试验，直到2021年5月才拥有了一栋约1万平米的厂房，公司要利用这块场地建设设计、试验和制造等设施。公司的人员规模虽然在2年内快速从8人扩张到了28人，但仍不足以胜任这样规模的项目。该公司计划要进一步扩张至50人左右，但考虑到美国目前专业人才短缺的问题，这一目标的难度也不小。

最后是进度紧张的问题。在3年时间内，要从零开始研制试飞一型约4～5t重、填补空白式的新型飞机，这个进度压力可想而知。

虽然面临的挑战重重，但无论是赫米尔斯还是这个项目，无疑具有广阔的前景。在公司发展方面，赫米尔斯将依靠新合同迎来一波估值暴增。公司曾在2020年8月获得美国空军一份150万美元的可行性研究合同后，随即在10月份就成功获得了1600万美元的融资。不难预见，这次6000万美元的大额合同将帮助公司获得数亿美元的新一轮融资，这无疑将极大促进公司成长。这也从侧面解释了，赫米尔斯能够在“区区”6000万美元的经费下承担研制试飞3架验证机的“重任”。

在战略上，高超声速已是飞机发展的必然方向。赫米尔斯以一个初创小企业的身份，在波音和洛马的夹缝中，成功拿到了美国空军近十多年来授出的首个高超声速飞机验证机合同，这标志着赫米尔斯成功进入了高超声速飞机这条黄金赛道，无论该项目最终结果如何，这本身就已经是巨大的成功。

（廖孟豪，中国航空工业发展研究中心）

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