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军用航天飞机的威力与潜在用途

时间:2023-07-07 理论教育 版权反馈
【摘要】:诸如“很可能将是人类首架太空战斗机”,“战时有能力控制、捕获和摧毁敌国航天器,对敌国进行军事侦察”的文字不断牵动大众神经。目前接管该项目的美国空军“应急反应能力办公室”更迫切的任务还是在美国卫星遭到攻击时快速发射替代者,更现实的手段还是常规运载火箭。因此,美国的军用航天飞机尽管离实际完成尚需时日,但其潜在的用途,尤其是可重复使用的优越性,仍

军用航天飞机的威力与潜在用途

▲X-37B的组成部分

如果不采用超燃发动机航天/空天飞机的难度要小很多,这正是近年风头正劲的试验机——X-37B轨道测试飞行器进展相对顺利的核心原因。

但是,波音公司和美国空军对这个项目的故弄玄虚也登峰造极。有记者目睹:在加州帕姆代尔的厂房里,该机的组装位置被巨大的幕布遮住,还不停地播放着乡村音乐,似乎是掩盖里面的谈话。

▲X-37B轨道试验后着陆

▲X-37返回时再入大气层模拟图

实际上,国际社会已经见识过前苏联将核弹头部署到地球轨道上的计划、“9·11”恐怖袭击和生化危机,X-37B纵使有惊天阴谋,又能不可告人到哪儿去?也许,无非是这种神秘感既有面子,又是免费广告和心理威慑,还躲开了新闻界挑刺,让厂方和军方上瘾而已。

到2012年3月5日,2011年3月5日发射的第二架X-37B(任务代号OTV-2)已留轨整整一年,美国空军仍未宣布它将何时返回[1]。此前,它已于2011年11月超过了该项目计划的最长留轨时间270天,更远远超过了首架(OTV-1)在2010年4月7日到12月3日间224天的运行时间。

主要因为美国官方的故作神秘,关于这种沉寂十余年的军用航天器为何突然重出江湖,又到底干了些什么,种种传闻神乎其神。诸如“很可能将是人类首架太空战斗机”,“战时有能力控制、捕获和摧毁敌国航天器,对敌国进行军事侦察”的文字不断牵动大众神经。

▲X-37B的外形

▲俄罗斯太空战斗机模型

▲波音公司1962年设计的空天机方案Model-832-879

实际上,稍有记性的人不难发现,在1999年7月首次签订合同时,X-37其实是NASA名下的公开民用项目。2001年完成一系列大气层模型试飞后,白宫的兴趣就转向月球,该项目只好于2004年9月被移交给DARPA,从载人航天飞行试验平台变为军方项目。

同时,只管敏锐地指出X-37B“可能是世界首架太空战斗机”雏形的俄罗斯纽带新闻网,却忘记了1982年6月3日的一幕:清晨的南印度洋某海域,前苏联“亚马尔”号打捞船将刚刚溅落到水中的一个航天器吊上甲板。一架澳大利亚空军的P-3巡逻机拍下的照片上,苏联人正一边作业,一边紧张地望着天空。一个星期后,著名宇航员列昂诺夫在记者面前掩饰道:“上周五进行的只是一次例行的‘宇宙’系列人造卫星试验。”其实到20世纪80年代末,代号“螺旋”,可用于侦察、空间站保卫和攻击卫星等任务的前苏联小型军用航天飞机计划已浮出水面。

▲前苏联“螺旋”太空战斗机

美联社将大小为航天飞机1/4的X-37B比作“一辆十足的跑车”。实际上,与军用航天飞机开发史上前赴后继的多个可重复使用航天运载工具项目相比,这架5吨重的无人飞行器装在“阿特拉斯5”运载火箭头部被送上近地轨道的方式,一点也不前卫。利用自身发动机变轨,释放和回收航天器,依靠太阳能电池板留轨运行270天,都是航天业现有的例行能力,只是很少集于一身。重返大气层,水平着陆也是现有航天飞机已有的水平。

▲印度的高超音速飞行器设想图

于是,在重重神秘之下,一个重大疑问浮现出来:为何军用航天飞机研发历史如此悠久,项目如此众多,也并不比民用航天飞机先进,却总是迟迟不能登台?

答案还需要重新审视现有的航天飞机。(www.xing528.com)

航天飞机的不完善之处在问世以后很快就暴露出来。当初设想一年飞行25~50次,实际只有7~8次,每次发射费用高达4.4亿美元。同时,它太重、太脆弱、太复杂,机上被列入“有灾难后果”清单的部件就有750个,保养4架航天飞机需要3万人。

因此,开发能像飞机一样使用,准备几天就能发射,操作只需几十人,可靠性大幅提高,发射成本大幅降低的新一代可重复使用航天运输工具,是早在原有航天飞机问世前后就已展开的努力。同航天飞机一样,这种新工具既是未来民用太空运输的核心,也是太空战场的主力。因而不管是由NASA和军方各自为战,还是军民两用的联手攻关,乃至在此基础上为下一步研制高超音速空天飞机创造条件,都是题中之意。

▲前苏联“螺旋”太空战斗机

现有航天飞机本身也有军用价值,并多次发射过军用载荷。只不过为避免在太空武器化这个敏感外交议题上授人以柄,公开的军用航天飞机研究需要有意加以掩盖和模糊而已。

然而这种新工具的难度超乎想象,在高度重视成本,不允许不计代价的前提下,直至航天飞机被迫退役,美国军、民两个航天系统的多次努力至今没有根本性突破,反而往往在项目走入死胡同时,被迫搁置、合并、移交或更名,由此形成错综复杂的一大堆项目。在美国从战后延续至今的著名的X系列实验机中,20世纪80年代以来从X-30、X-33、X-34、X-37、X-38、X-40,直至X-43,都是为开发低成本、高可靠性的可重复使用天地往返运载工具服务,其难度可见一斑,而X-37不过是其中一项而已。

▲▲高超空天飞行器想象方案

对美国军方而言,独立实现这个宏大目标历来力不从心,与具有社会经济价值的民用项目一箭双雕是理想之途,但每次铩羽而归,将项目回归军用清单保存起来,以图再举,已成惯例。即使官方机构全部撤退,波音公司等为此投入不小自有资金的研发商也时常以小步慢跑的方式维持下去,寻求机会。因此,不管是说X-37上次并未真正中止,还是眼下美国军方出面拯救X-37,都不是什么暗度陈仓的阴谋,因为它本来就源自军方项目。

X-37一旦成功,当然明显有助于美军在两小时内攻击地球上任意一点的“快速全球打击”概念,但这种打击近期还远远依靠不了X-37所代表的先进技术。目前接管该项目的美国空军“应急反应能力办公室”更迫切的任务还是在美国卫星遭到攻击时快速发射替代者,更现实的手段还是常规运载火箭。

对这种型号的研判,还要看国际对比。

英国Skylon空天飞机方案

▲X-30飞行模拟图

虽然美国航天飞机青黄不接,但其它国家掌握的航天运载手段,均未达到美国航天飞机的水平。在太空武器化的实力和投入方面,俄罗斯拥有反卫星能力,但在攻击太空目标和从太空对地面发起攻击方面,俄罗斯的能力荒疏已久,无法与美国相比。从道义和战略等多方面考虑,俄罗斯也不希望太空武器化。

因此,美国的军用航天飞机尽管离实际完成尚需时日,但其潜在的用途,尤其是可重复使用的优越性,仍与追赶者存在一个质的差别,从而使美国拥有一个短时间无法赶上的优势。

▲英国阿弗罗730空天飞行器模型

▲俄罗斯图-2000空天飞机设想图

具体到战略侦察,虽然美国不公布X-37B(OTV-2)的轨道参数,业余观察者还是发现:它并未在最便于侦察全球的极轨道上运行,而是长期覆盖南北纬43度间的地球表面上空。有人分析它可能是在监视中东和阿富汗等地,但与在轨寿命已经长达数年、各方面性能都较为完善的侦察卫星相比,X-37B并无特别的优势,即使在个头上,它的货舱也装不下大型侦察卫星。至于2012年1月英国《太空飞行(Spaceflight)》杂志称它可能用于监视中国正在运行的“天宫1号”,不光二者轨道大相径庭,其实也谈不上有什么必要。

▲英国BAC公司20世纪60年代初研制的-TSR-2高速轰炸机

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