美国高超声速导弹工业能力建设受大规模装备军事需求牵引，受现有生产体系以及供应链问题制约，主要表现为以下三个方面：
（1）大规模装备的军事需求对开展高超声速导弹工业能力建设提供了强力牵引
近年来，随着中俄在高超声速技术领域上取得快速进展，美国深感高超声速技术武器化进程落后于中俄。2018年，美国实施大国竞争战略，将高超声速技术发展视为国防现代化11大优先事项之一，启动多个高超声速导弹武器项目，推进高超声速技术武器化进程。
在此之前，美国高超声速导弹武器处于早期研发阶段，主要解决少量试验样弹制造问题，美国高超声速工业能力发展牵引力不足。2019年以来，美国多型高超声速导弹武器（如空军“空射快速响应武器”、陆军“远程高超声速武器”）开始进入密集飞行试验阶段，高超声速巡航导弹开始进入型号研制，同时各军种开始对其高超声速装备平台进行适配改装，谋求大规模部署。面对未来大规模列装需求，美国高超声速工业能力发展迫在眉睫，开始多措并举实现高超声速武器量产，工业能力建设迎来蓬勃发展期。
高超声速导弹飞行速度快，弹体和发动机结构均面临严峻的高热环境，传统材料难以满足需求，需采用大量新型结构和热防护材料、新型加工工艺，制备难度大、成品率低、加工周期长。现有导弹生产制造体系采用的材料、工艺等难以实现高超声速导弹快速批量生产，且生产成本高昂，难以满足大规模应用需求，亟需研究先进制造技术、创新制造方法。
高超声速导弹作为一项复杂的系统工程，建立可靠的高超声速导弹供应链，是实现大批量生产的基础。现阶段，美国高超声速导弹工作主要由洛马、雷锡恩公司等传统导弹总承包商，以及航空喷气-洛克达因、诺格公司等分系统承包商负责进行，供应链各环节鲁棒性较弱，使得规模化量产这一目标实现面临一定风险。因此，亟需吸引更多新工业力量，扩充高超声速导弹工业承包商范围，谋求高超声速导弹长远发展。
在上述背景下，美国防部自2019年开始着手评估美国高超声速工业基础能力，分析研究其工业产能、工业基础瓶颈、技术劳动力、材料、制造、研发支持、投资需求和样机设计等需求。2020年3月，美国防部成立“高超声速作战室”，在前期评估基础上，进一步识别高超声速工业生产供应链上的“关键节点”，重点评估美国当前高超声速武器的量产能力，推动“可大规模生产高超声速导弹”的工业基础设施建设。
2021年，美国在供应链构建、生产设施建设、制造技术创新、先进高温材料及材料工业基础研究等维度采取行动，持续推进美国高超声速工业能力建设。 （1）扩充国防工业承包商范围，完善高超声速导弹供应链 美国高超声速导弹处于早期研发时，活跃的分系统承包商较为固定；随着武器化进程的开启，更多工业力量开始在高超声速领域崭露头角。 以Dynetics公司为代表的新工业力量成为高超声速导弹关键部件的生产主力军。美陆海军助推滑翔高超声速导弹“通用-高超声速滑翔体”（C-HGB）前期主要由桑迪亚国家实验室负责制造。2019年，美国防部希望将C-HGB制造技术过渡到国防工业承包商，以便进行大规模的生产。 为此，美国防部从多家竞争企业中，择优选取Dynetics公司向桑迪亚国家实验室学习C-HGB制造技术，实现技术过渡后再独立生产。目前，Dynetics公司已基本掌握了C-HGB制造技术，具备了独立生产能力，正致力于制造试验用C-HGB，为美陆海军2022财年和2023财年联合飞行试验做准备。同时，针对2024年开始每年交付24架C-HGB的生产目标，Dynetics公司正在探索低成本生产模式，如研究批量生产技术方法，必要时变更生产基线，降低滑翔体成本，提升高超声速武器产能；同时与设计方（美海军）就变更C-HGB设计进行及时交流，尽快实现C-HGB的批产。 其次，之前未涉足高超声速领域的一些国防工业力量也开始进军高超声速市场，反映出在军方需求和投资力度牵引下，美国高超声速导弹国防工业基础逐步扩张，供应链更具鲁棒性。2021年，美军启动多个吸气式高超声速飞行器新项目，如海军研究办公室（ONR）的“啸箭”（Screaming Arrow）舰载机搭载的高超声速巡航导弹项目，和空军研究实验室（AFRL）的“消耗性吸气式高超声速多任务演示验证飞行器”（Mayhem）项目。 2021年11月，以无人机、电磁能著称的美国通用原子电磁系统公司（GA-EMS）表示正在向军方就上述两个项目提交建议书，加入高超声速武器竞赛。GA-EMS公司依托其收购的Miltec公司和Syntronics公司，具备一定的高超声速武器研制经验和高速武器制导和控制系统生产能力，在竞争中具备优势。由此表明，更多国防工业力量开始进行高超声速技术储备，意图搭上美国高超声速发展“快车”，谋求长远发展。 （2）大力兴建生产设施，奠定高超声速导弹未来量产工业基础 2021年，美国各大高超声速武器承包商在兴建生产设施上取得诸多新进展。其中，负责陆、海、空军三型高超声速助推滑翔导弹系统集成的洛马公司陆续开设两大工厂，助力美军高超声速导弹武器生产。2021年8月，洛马公司在加利福尼亚州帕姆代尔开设了一个占地2万平方米的“臭鼬工厂”先进制造厂，用于制造秘密原型和制造系统，支持空军AGM-183A“空射快速响应武器”（ARRW）的初始样机建造工作，同时可能成为大规模生产以超燃冲压发动机驱动的高超声速巡航导弹的理想地点。 2021年10月，洛马公司又在阿拉巴马州考特兰开设了一座占地6 038 m2的导弹装配大楼4（MAB4），将集成数字化能力，重点支持ARRW后续制造工作，以及用于陆军“远程高超声速武器”和海军“常规快速打击”（CPS）等高超声速系统的生产。Dynetics公司自2020年10月开始在阿拉巴马州亨茨维尔市兴建美国首座高超声速滑翔飞行器（HGV）工厂，计划在未来几年交付数百乃至数千枚HGV，洛马公司作为后续系统集成商，必将相应增加产能。 同时，美军高超声速巡航导弹超燃冲压发动机重要供应商——诺格公司也开始兴建生产设施，为美国高超声速导弹发展提供重要支持。诺格公司2021年7月开始在美国马里兰州埃尔克顿建造一个占地面积约5 574 m2的“高超声速卓越中心”（CoE），支持高超声速武器全周期生产，预计于2023年竣工。该设施将配备先进生产技术并采用成熟的数字工程实践经验，能够快速应对技术的不断发展及客户任务需求的变更，支持美国军队及其盟军应对新兴威胁。 （3）发展数字化先进制造方法，大幅提升高超声速武器生产效能 美空军“高超声速攻击巡航导弹”、“空射快速响应武器”项目在2022财年预算申请中均明确提出，将采用数字化手段，加速武器装备研制部署进程。目前，美国各大高超声速武器主承包商在工业能力建设过程中正融入数字化技术，支持未来量产。 洛马公司新建的MAB 4智能工厂是其数字化转型的关键一步，将颠覆传统高超声速系统开发制造方式。MAB4使用了多项颠覆性技术，包括机器人技术、电子泡沫板、智能扭矩工具、人工智能、增强现实等，同时制造车间还可向“数字线程”（一种数据丰富的通信网络）反馈，做到生产设施间的数字化连接，对其健康、状态和运营优化进行全维监测，实现以最高效率优化生产，大幅提高高超声速导弹制造效率，降低生产成本。 此外，诺格公司的“高超声速卓越中心”（CoE）也运用了数字工程，可实现无损检测的自动化处理，并部署自动化装置来提高安全性和可靠性，优化高超声速导弹开发效率，降低生产成本。 3D打印技术将广泛运用于高超声速导弹制造，成为解决高超声速导弹制造瓶颈的重要手段。2021年10月，美国海军水面作战中心（NSWCDD）达尔格伦分部称，将使用3D打印技术领导高超声速武器开发，并通过海军水面创新与技术联盟和海洋工程教育联盟，与其他国防部机构、行业合作伙伴和学术专家建立多项合作关系，包括约翰霍普金斯大学的极端材料研究所和迈阿密大学的3D打印中心。同时，美国防部通过“应用高超声速大学联盟”授出了18个由大学领导的为期3年、总价值2 550万美元的高超声速项目，其中包括由弗吉尼亚大学主导的使用铌合金3D打印高温部件的项目，最终将应用于高超声速导弹超燃冲压发动机。 此外，美国与盟友合作紧密，致力将3D打印技术应用于高超声速导弹。美国波音公司正与澳大利亚Hypersonix发射系统公司合作，依托澳大利亚Amiga Engineering 3D打印公司，制造世界首创的3D打印固定几何超燃冲压发动机。Amiga Engineering公司采用“现成的高温合金”，依托增材制造的方法，将从根本上颠覆超燃冲压发动机的成本结构，实现超燃冲压发动机的快速低成本制造。波音公司作为美空军“高超声速吸气式武器概念”项目方案设计商之一，以及美海军“高超声速飞行2”舰载机高超声速巡航导弹项目的主要承包商，将与盟友开展先进制造技术的研究合作，为美国高超声速巡航导弹低成本制造奠定基础。 （4）加强先进热防护材料及其工业能力研究，为高超声速导弹生产创造有利环境 美陆军加大投资力度，推进高超声速武器关键热防护系统研究。2021年11月，美国陆军快速能力和关键技术办公室向Dynetics公司授予了一份价值4.78亿美元的成本加固定费用合同，用于开发高超声速热防护系统原型，支持材料研究以及先进的检查和验收标准，推进高超声速导弹先进热防护材料技术研究发展。 美国防部注重技术创新，加强高温复合材料工业基础建设。2021年，美国防部与美国未来轻量制造业创新中心（LIFT）合作，以高超声速发展挑战赛形式，推动工业界高超声速飞行器材料与制造领域发展，针对材料工程一体化建模与仿真（ICME）工具、先进制造方法、高超机体与舵面前缘等位置高温复合材料及其原料的新生产方法等问题征集提案。同时依托美国防御、制造、空间和技术办公室，持续推进高超声速应用碳/碳复合材料制造计划（MOC3HA），旨在研究与碳/碳有关的工业基础，为高超声速导弹武器热防护系统的大批量、高质量生产制造创建有利的环境。
（1）完善供应链是美国高超声速工业能力建设现阶段特征之一
美国高超声速导弹工业能力建设仍处于初始阶段，但加速发展态势明显。现阶段，支撑美国高超声速导弹大规模生产的工业生态系统尚未成型，距离量产目标的实现尚有差距。融入更多国防工业力量，加强供应链鲁棒性，是构建完整高超声速导弹供应链的第一步，也是未来一段时期的建设重点。
随着美国高超声速工业能力建设工作向前推进，未来美军将进一步追求供应链的垂直整合，综合提升高超声速导弹生产效能，降低生产成本，真正实现低成本批量生产。美国防部研究与工程副部长办公室现代化局，负责高超声速技术的助理局长麦克·怀特表示，“美国当前生产高超声速导弹的制造工作比较分散，没有进行垂直整合，不利于高超声速武器的实际量产。如何进行垂直整合，使高超声速技术从实验室环境顺利过渡到大规模生产的环境，将成为美国研究探索的重点”。
（2）美国将实现数字化高超声速工业能力视为重点建设目标
数字化能力将在美军高超声速导弹武器的“设计-研发-制造”全周期发挥重要作用，支持高超声速武器系统的快速规划、敏捷设计、高效制造与精准保障，以更经济和可持续的方式，更快地向作战部队交付先进高超声速能力。尤其是在高超声速武器制造阶段，可有效融合数字制造、3D打印等前沿技术与方法，极大提升生产能力与效率。目前，美国包括诺格、洛马公司等各大高超声速武器主承包商正在推进数字化工业能力建设，美空军研究实验室（AFRL）也提议成立工业界联盟，支持数字工程和制造工作。实现高超声速导弹数字化智能制造，已成为美国高超声速工业能力建设重要目标。
（3）3D打印技术将是美国数字化高超声速工业能力的重要体现
3D打印技术综合了数模技术、材料科学、化学等领域的前沿技术，高超声速飞行器是3D打印技术最重要的突破方向之一，在高超声速技术相关领域的应用日渐增多，已经成为解决高超声速飞行器制造瓶颈的关键所在。在传统制造技术无法满足要求时，3D打印技术以其能够快速制备具有高材料性能、异形结构、整体特性的零部件特点，在高超声速飞行器相关领域得到了愈发广泛的应用，甚至成为解决一些高超声速飞行器特殊零部件瓶颈的唯一选择。面向未来大规模生产，3D打印技术将在战斗部等高超声速分系统层级产品中、燃烧室等高超声速零部件层级产品中、以及先进复合材料等高超声速材料层级产品中得到广泛运用，将在快速批量生产方面体现出无可替代的优势，为高超声速导弹等高新产业提供关键支撑。
近年来，美国认为自身在高超声速武器进展方面处于相对被动局面，2021年2月，美国防部制定高超声速现代化战略，计划在2020年代初期向作战人员交付高超声速打击能力，印太地区可能成为首要部署对象。受印太地区未来高超声速武库规模需求牵引，美国将投入更多精力提升高超声速武器量产能力。2021年系列举措反映了美国高超声速工业能力建设重点方向及相应态势，未来几年可能持续加大力度，将对美国高超声速作战能力的生成产生重要影响。
