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太空“幻影”:航天飞机中的小不点,美军X-37B是不是太空战机?,美国
2024-07-18 00:38:24
太空“幻影”:航天飞机中的小不点,美军X-37B是不是太空战机?,美国

自从人类有(you)了意识开始,广阔的天空就是(shi)人类渴望征服的领域。如今人类不仅仅征服了天空,而且也已经同时(shi)进军太空领域。1981年4月12日,人类首次正式发(fa)射了"航天飞机"这是(shi)一(yi)种可以同时(shi)在太空和大气层内飞行的载(zai)人飞行器。历史上(shang)美国曾经总共制造了5架航天飞机,苏联在冷战时(shi)期也曾经制造了1架"暴风雪"号航天飞机。不过(guo)由于(yu)航天飞机技术复(fu)杂,使用危险,因此如今已经完全退出了航空航天的历史舞台。

航天飞机,冷战时(shi)期人类太空技术的象征,也是(shi)人类航天技术的巅峰

在航天飞机全部退役后,美国依然没(mei)有(you)放弃研制空天飞机的设想,毕竟和一(yi)次性(xing)的运载(zai)火箭相比(bi),可以多(duo)次重复(fu)使用的空天飞机显然更加经济实用。1999年7月,美国NASA正式立项开始研制本文的主角——X-37B型(xing)空天飞机。不过(guo)这一(yi)计划从一(yi)开始就并非(fei)是(shi)纯民用计划,而是(shi)兼具美国军方背景的一(yi)项半军事武器研究计划。舆论更是(shi)给X-37B起了一(yi)个形象的名称:"太空战斗机"。

X-37项目最早由NASA进行开发(fa),其原意就是(shi)替(ti)代即将退役的航天飞机。而后项目被美军接收,为其蒙上(shang)神秘面纱

如今,X-37B型(xing)空天飞机已经开始进行第六次试(shi)飞,而在此之前,这架神秘的空天飞机曾经连续数年遨游(you)太空,甚至还一(yi)度神秘"消失"。那(na)么,这架神秘的飞机到底(di)从何而来,又将去向何方,所有(you)一(yi)切不但值得我们关注,同时(shi)美国对于(yu)太空军事化的野心,也值得我们警惕。

需求的导向作用:美国开发(fa)全新空天飞机

从技术传承(cheng)性(xing)上(shang)来说,X-37B实际上(shang)应该看作是(shi)航天飞机的下一(yi)代发(fa)展型(xing),或者直接叫做"第二代航天飞机"。因为其设计的基本理念和航天飞机类似,都是(shi)采用兼容大气层内外飞行的气动布局(ju)和设计模式,而且二者最初的研制目标都是(shi)相同的,就是(shi)要实现同时(shi)在大气层内外的飞行。

人类太空技术的标志:苏联的和平号太空站和美国的航天飞机对接,也是(shi)太空非(fei)军事化的典范

从冷战时(shi)代开始,出于(yu)美苏争霸的考虑,美国和欧洲都不断加紧自身的航天项目发(fa)展。特别(bie)是(shi)在苏联最著名的"和平"号轨道空间(jian)站发(fa)射升空并且正式投(tou)入使用后,美国发(fa)现自己在太空站的建设方面已经远远落后于(yu)当时(shi)的苏联,因此拉拢欧洲的北约(yue)盟国,共同出资兴建"阿尔(er)法(fa)"国际空间(jian)站,这也是(shi)现在国际间(jian)太空合作的最初形态。

不过(guo)在兴建"阿尔(er)法(fa)"国际空间(jian)站时(shi),由于(yu)需要向太空输送大量的人员设备以及补给物资,因此以美国为首的北约(yue)国家必须(xu)进行高密度的火箭发(fa)射。根据(ju)计算,如果所有(you)物资都使用一(yi)次性(xing)运载(zai)火箭发(fa)射,则其总计发(fa)射次数将会超过(guo)一(yi)千次,而这些火箭发(fa)射的成本每年都将会高达上(shang)百亿美元(注意,这是(shi)1985年的上(shang)百亿美元,而不是(shi)当今的上(shang)百亿——笔者注)。如此高昂的成本促使美国开始寻求全新的廉价太空运输方案,而这正是(shi)"空天飞机"项目最初产生(sheng)的原动力。

建造巨(ju)大的太空站,需要把大量的各种物资运往太空,而空天飞机显然比(bi)一(yi)次性(xing)火箭更有(you)经济性(xing)优

1996年时(shi)美国NASA提出了Future-X计划,在这个计划中,代号为"探险者"的小型(xing)无(wu)人空天飞机,正是(shi)后来正式定型(xing)的X-37B型(xing)空天飞机。从2010年4月开始,X-37B型(xing)无(wu)人空天飞机开始进行试(shi)飞活动。仅在2010年到2015年,X-37B型(xing)空天飞机总共进行了4次发(fa)射,而最后一(yi)次,也就是(shi)2015年5月进行的发(fa)射,期间(jian)完全处于(yu)保密状态,而X-37B在这段时(shi)间(jian)内,在太空中飞行时(shi)间(jian)超过(guo)2年时(shi)间(jian),并且执行完全绝密的军方任务,这引起了世(shi)界舆论的普(pu)遍关注。

X37B的首飞任务始于(yu)2010年,由Atlas V火箭执行,其整流罩(zhao)经过(guo)改(gai)装,以适应X37B的大小

一(yi)直以来,"太空非(fei)军事化"是(shi)全球各国的普(pu)遍共识。即使在美苏冷战的最高峰,尽管双方都曾经考虑过(guo)在太空直接部署核弹头,但是(shi)最终由于(yu)种种因素的牵制作用,太空反而保持了长期的非(fei)军事化环境。但是(shi)如今由于(yu)苏联解体,俄罗斯国力衰弱,已经无(wu)法(fa)和美国对抗(kang),为了持续巩固霸权地位,美国自21世(shi)纪(ji)以来,一(yi)直设法(fa)推(tui)进太空的军事化进程。

NASA早期替(ti)代航天飞机的方案,其大小并没(mei)有(you)比(bi)原有(you)的航天飞机小多(duo)少(shao)

所谓太空军事化的核心,就是(shi)在太空中部署各种武器,用于(yu)摧毁任何敌对国家或者潜在对手的航天器,甚至直接杀伤对方的航天员。不仅如此,太空军事化的一(yi)个重要议题(ti)就是(shi)在太空中部署战略核弹头。和传统的陆基、海(hai)基战略核导弹相比(bi),核弹头部署在太空中,经常从潜在对手头顶上(shang)仅仅500~1000千米远的地方掠过(guo),其威(wei)慑力远远超过(guo)部署在1万(wan)千米以外的战略核导弹。

根据(ju)测算,以美军的"三叉戟II-D5"型(xing)潜射战略核导弹为例,该导弹有(you)效射程在11000~12000千米之间(jian),如果从核潜艇(ting)上(shang)发(fa)射的话,导弹飞行1.1万(wan)千米命中目标,总共需要约(yue)半个小的时(shi)间(jian),这段时(shi)间(jian)足(zu)够对方的导弹预警系统发(fa)出警报,并且组织最低程度的疏散撤离,而由于(yu)苏联早在1970年代就已经研制成功并部署了代号为"橡(xiang)皮鞋套"的反导系统(俄罗斯继承(cheng)了这一(yi)系统),所以飞行超过(guo)1万(wan)千米的"三叉戟"导弹也有(you)可能干脆就直接遭到拦截。

早期的X-37B还尝试(shi)过(guo)这种奇葩的发(fa)射方式,用以测试(shi)其无(wu)动力滑行姿态

这种奇怪的飞机被命名为“白色骑士”,可见其机身上(shang)的任务记(ji)录标,可窥见X37B的测试(shi)过(guo)程与结果

而如果美军在太空轨道上(shang)部署核弹头的话,则美国的战略核导弹可以在距离俄罗斯首都莫斯科仅仅1000千米远的地方发(fa)射,相当于(yu)"三叉戟"导弹飞行距离的十分之一(yi)不到,而且由于(yu)太空飞行物本身初始速度就要满足(zu)第一(yi)宇宙(zhou)速度,也就是(shi)7.9千米/秒,有(you)这一(yi)初始速度加持,再加上(shang)地球引力加速度,核弹头落地速度将会超出现役所有(you)的远程战略导弹,再加上(shang)飞行距离仅有(you)传统战略核导弹飞行路程的十分之一(yi)左右,因此一(yi)旦从太空轨道上(shang)发(fa)动核打击,留给对方的反应时(shi)间(jian)通常不超过(guo)3分钟。真正可以算得上(shang)是(shi)让敌方毫无(wu)防(fang)备。

所谓相互毁灭的核大战,大概就是(shi)上(shang)面这个样子

而且从太空中发(fa)射核弹对其他国家发(fa)动核打击,从理论上(shang)说具备先发(fa)制人彻底(di)消灭一(yi)个国家全部核武的可能。因为太空中的卫星可以有(you)效监视任何国家的陆基战略核武器——无(wu)论是(shi)井式发(fa)射还是(shi)车载(zai)机动发(fa)射,都可以被有(you)效观测,然后对其进行有(you)针对的打击;同时(shi)海(hai)军在大洋上(shang)则可以跟踪和攻击对方的战略导弹核潜艇(ting)。这样,即使有(you)1~2艘核潜艇(ting)"死里逃生(sheng)",其发(fa)动的核报复(fu)也完全可以被NMD等导弹防(fang)御系统加以拦截。而且对于(yu)美国这样国土面积同样广阔的国家而言,即使真的有(you)十余(yu)枚核弹落在其国土上(shang),也不可能把美国"炸回到石器时(shi)代"。因此,太空的武器化显然对美国有(you)巨(ju)大的战略优势(shi)。而这,也是(shi)美军积极推(tui)进X-37B项目的关键所在。

神秘的太空战机:X-37B

虽然是(shi)"空天飞机",但是(shi)X-37B无(wu)疑是(shi)目前尺寸最小且重量在最轻的"航天飞机"。该机全重只有(you)大约(yue)5吨,长8.8米,高2.9米,翼(yi)展为4.6米,体积尺寸相当于(yu)美国第一(yi)代航天飞机的四(si)分之一(yi)。X-37B的外形看起来很像著名的劳斯莱斯"幻影",而且有(you)趣的是(shi),二者的长度刚好相同。而且更巧合的是(shi),X-37B恰好是(shi)在波音的"幻影工厂"研制生(sheng)产而来。

这是(shi)波音X-40A测试(shi)的罕见图片(pian),我们现在说的X37B就是(shi)由此而来(比(bi)例120%放大)

执行任务成功返航的X-37B太空飞机,和旁(pang)边的工作人员一(yi)比(bi),确实体积尺寸并不是(shi)很大

X-37B的发(fa)射方式和美苏的第一(yi)代航天飞机有(you)所不同。美苏的第一(yi)代航天飞机都采用了航天飞机自行捆绑一(yi)个大型(xing)外部燃料箱,然后在燃料箱旁(pang)边再捆绑2个固体火箭助推(tui)器的设计。我们以往在美国发(fa)射航天飞机时(shi),伫(zhu)立在发(fa)射台中间(jian)的并非(fei)是(shi)一(yi)枚火箭,而是(shi)一(yi)个超大号的外挂燃料箱,航天飞机就是(shi)依靠消耗这个燃料箱的燃料,才能够顺利(li)升空。同时(shi)燃料箱两侧还分别(bie)捆绑1枚单级(ji)固体火箭助推(tui)器,以增加航天飞机的起飞推(tui)力。X-37B由于(yu)尺寸小,所以它可以直接由运载(zai)火箭发(fa)射,只需要将其包裹(guo)在运载(zai)火箭头部的载(zai)荷舱内即可。在进入太空后,载(zai)荷舱整流罩(zhao)分离,X-37B自行飞出载(zai)荷舱,启动后开始执行任务。

由于(yu)尺寸小,所以X-37B通常是(shi)整个装入火箭载(zai)荷整流罩(zhao)内,如上(shang)图

X-37B是(shi)太空飞机还是(shi)太空战机?这个至今还在争论

实际上(shang)严(yan)格来说,X-37B并不能算真正的"空天飞机",而更准确的说法(fa)应该是(shi)"太空飞机"。这是(shi)因为X-37B的尺寸过(guo)小,特别(bie)是(shi)机翼(yi)翼(yi)展过(guo)小,在大气层内飞行时(shi)无(wu)法(fa)产生(sheng)足(zu)够的升力让飞机正常飞行,而且由于(yu)飞机尺寸小,所以载(zai)荷极其有(you)限,所以也不具备在大气层内长距离飞行的能力。该机在使用火箭成功发(fa)射进入太空后,返回时(shi)只能依靠滑翔降落,不具备自主飞行能力,不过(guo)由于(yu)该机体积尺寸小,而且是(shi)无(wu)人驾驶太空飞机,所以这点缺陷并不算真正的"缺陷"。

图为在太空中拍摄的X37B执行任务,可见其货仓已打开,机械臂伸出测试(shi)

尽管尺寸体积不大,但是(shi)X-37B却(que)有(you)一(yi)个和第一(yi)代航天飞机类似的内置货舱,并且还有(you)一(yi)条专门的机械臂,可以用于(yu)抓取卫星或者是(shi)释放卫星。因此X-37B具备在战时(shi)快速补充卫星,同时(shi)捕获敌方卫星的能力。据(ju)猜(cai)测货舱中如果不携(xie)带卫星的话,还可以用来携(xie)带核弹头,也就是(shi)笔者上(shang)面所述的直接从太空中对地表目标实施快速核打击。而且2014年X-37B的第三次试(shi)飞,就是(shi)执行"绝密任务",这架X-37B型(xing)太空飞机在太空中消失了650多(duo)天。如果真的搭载(zai)核弹头对任何国家实施突袭(xi)的话,想必没(mei)有(you)谁真的能挡住。

X-37B采用了美国第一(yi)代航天飞机一(yi)样的设计,带有(you)大型(xing)内置货舱,并且有(you)一(yi)台机械臂

除了上(shang)述这些装备外,美国还在为X-37B研制全新的轻型(xing)激光武器。这是(shi)由于(yu)太空中没(mei)有(you)大气,不存在风雨雷电(dian)等影响激光射程和功率的自然气候现象。所以激光在太空中的威(wei)力不会削减,而射程反而更远。如果美军为X-37B装备上(shang)激光武器,则该机就可以直接远程击毁敌国卫星。一(yi)旦这样的情况发(fa)生(sheng),那(na)将意味着太空已经完全军事化。

反卫星、光能传输,这些都是(shi)在X37B上(shang)进行的秘密试(shi)验

目前美国正在为X-37B研制全新的离子火箭发(fa)动机。这是(shi)一(yi)种奇特的推(tui)进装置。因为我们传统意义上(shang)的化学火箭都需要消耗能源(yuan)并利(li)用高速喷出的燃气产生(sheng)反作用力推(tui)动火箭运行,这种火箭通常称之为"功质火箭",意思是(shi)火箭发(fa)动机要做功,就必须(xu)消耗物质。而离子发(fa)动机则是(shi)一(yi)种神奇的"无(wu)功质火箭",因为离子发(fa)动机是(shi)通过(guo)极高的电(dian)压给电(dian)子"充能"然后让电(dian)子高速从发(fa)动机中喷出,进而产生(sheng)反作用力。而电(dian)子由于(yu)是(shi)自然界自然存在的,其过(guo)程非(fei)常类似于(yu)喷气式发(fa)动机,只不过(guo)离子发(fa)动机喷出的不是(shi)高速燃气,而是(shi)高压电(dian)子。

美军研制的光伏射频模块(kuai),可将光能转化为微(wei)波传输,也可专为动力输出,美军或借此实现太空能量远距离传输

由于(yu)只消耗能量,不消耗物质,所以离子火箭发(fa)动机也被称为"无(wu)工质火箭",和上(shang)面的模块(kuai)结合,就能无(wu)限续航

相比(bi)于(yu)传统化学火箭发(fa)动机,离子发(fa)动机的推(tui)力非(fei)常小,所以通常情况下都是(shi)使用化学火箭将航天器送入太空,然后再用离子发(fa)动机给航天不断加速。而离子发(fa)动机最大的特点在于(yu)——尽管推(tui)力小到可怜,但是(shi)离子发(fa)动机却(que)可以无(wu)上(shang)限加速。因此,装备离子发(fa)动机的飞船有(you)望成为人类第一(yi)种具备行星间(jian)飞行能力的飞船。

一(yi)个有(you)意思的细节:X37B的发(fa)动机喷口(kou),不在正中,而是(shi)在右侧。为何这样设计?还是(shi)不得而知

有(you)人计算过(guo),采用化学火箭作为动力源(yuan)的话,从地球到临(lin)近的火星,最短(duan)大约(yue)需要7个月;但是(shi)如果使用离子发(fa)动机火箭的话,仅需要2~4周时(shi)间(jian)。这是(shi)因为离子火箭可以不停的加速,虽然最开始时(shi)很慢但是(shi)会随着时(shi)间(jian)的推(tui)移,其速度累积将会非(fei)常惊人。而这种离子发(fa)动机一(yi)旦装备在X-37B上(shang),则该机将会完全实现1小时(shi)打遍全球的战术需要。

美军目前最神秘的X-37B飞机,有(you)理由相信(xin),"太空军事化"的始作俑者,就是(shi)这个看似玩具的东西

随着X-37B的研制成功,并且连续长期太空部署来看,美国正在稳步推(tui)进太空军事化的进程,而且目前的X-37B已经基本成熟,随时(shi)可以搭载(zai)美国空军的战略核弹头,还可以搭载(zai)全新的激光武器,并且安装离子火箭发(fa)动机。这已经是(shi)赤(chi)裸裸的太空军事化进程,必须(xu)引起世(shi)界各国足(zu)够的重视和警惕。

X-37B细节图片(pian),其隔热瓦排布十分整齐,做工优良

中国同类型(xing)发(fa)展情况:“神龙”与离子发(fa)动机,我们都有(you)

实际上(shang)我国早在本世(shi)纪(ji)初就测试(shi)过(guo)中国版X-37B太空飞机。尽管外界信(xin)息很少(shao),但是(shi)这架被命名为"神龙"的空天飞机不但存在,而且还有(you)过(guo)短(duan)暂的曝光。根据(ju)公开的消息,"神龙"已经完成了全部飞行测试(shi),但是(shi)是(shi)否和X-37B一(yi)样进行过(guo)太空部署,目前尚不可知,不过(guo)就整个项目的进展而言,不上(shang)太空实在有(you)些说不过(guo)去。

代号"神龙"的我国自研太空飞机,正在进行大气层内测试(shi),应该为滑翔测试(shi)

根据(ju)网友猜(cai)测画出的“中国版”X-37B想象图

不仅是(shi)太空飞机,根据(ju)国外媒体的报道,实际上(shang)我国在离子发(fa)动机方面也处于(yu)世(shi)界领先地位。2018年1月时(shi),俄罗斯卫星通讯社曾经发(fa)文称,我国已经研制出全新一(yi)代的离子火箭发(fa)动机,这种新式火箭发(fa)动机的最大加速度可达39千米/秒。结合我国目前正在制定的探索月球和火星的太空计划而言,西方国家普(pu)遍认为,我国将会是(shi)第一(yi)个开启有(you)人驾驶飞船探测火星的国家。而加大对于(yu)太空飞行器和飞行技术的广泛探索,是(shi)对抗(kang)美国不断扩大的太空军事化进程唯(wei)一(yi)有(you)效的方式,因为依照美国人的思维"打不赢的敌人,就是(shi)朋友"。

另外,中国离子火箭发(fa)动机也正在研制,2019年已获得突破

"国虽大,好战必亡,忘战必危!"这是(shi)我们的老祖宗在2000多(duo)年前为我们留下的古训(xun)。即使在今天,要想要确保自己的和平与安全,就必须(xu)仗剑扶犁,止戈为武。

版权号:18172771662813
 
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