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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 00:39:40
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(cong)人(ren)类有了意(yi)识开始(shi),广阔的天空就是(shi)人(ren)类渴望征服的领域。如今人(ren)类不仅仅征服了天空,而且(qie)也(ye)已经同时进军(jun)太空领域。1981年4月12日,人(ren)类首次正式发射了"航天飞机"这(zhe)是(shi)一种可以同时在太空和大气(qi)层内飞行的载人(ren)飞行器。历史(shi)上(shang)美国曾经总共制造了5架(jia)航天飞机,苏联在冷战时期也(ye)曾经制造了1架(jia)"暴风雪(xue)"号航天飞机。不过(guo)由于航天飞机技术复杂(za),使用危险,因此如今已经完全退出(chu)了航空航天的历史(shi)舞台。

航天飞机,冷战时期人(ren)类太空技术的象征,也(ye)是(shi)人(ren)类航天技术的巅(dian)峰

在航天飞机全部退役后,美国依然没有放弃研制空天飞机的设想,毕竟和一次性的运载火箭相比,可以多(duo)次重复使用的空天飞机显然更加(jia)经济实用。1999年7月,美国NASA正式立项开始(shi)研制本文的主角——X-37B型空天飞机。不过(guo)这(zhe)一计划从(cong)一开始(shi)就并非是(shi)纯民用计划,而是(shi)兼(jian)具(ju)美国军(jun)方背景的一项半军(jun)事武器研究计划。舆论更是(shi)给X-37B起了一个形象的名称(cheng):"太空战斗机"。

X-37项目最(zui)早由NASA进行开发,其(qi)原意(yi)就是(shi)替代即将(jiang)退役的航天飞机。而后项目被美军(jun)接收,为其(qi)蒙上(shang)神秘面(mian)纱

如今,X-37B型空天飞机已经开始(shi)进行第六次试飞,而在此之(zhi)前,这(zhe)架(jia)神秘的空天飞机曾经连续数年遨游太空,甚至(zhi)还一度神秘"消失"。那么,这(zhe)架(jia)神秘的飞机到底从(cong)何而来,又将(jiang)去向何方,所有一切不但值得我们关注,同时美国对于太空军(jun)事化的野心,也(ye)值得我们警惕(ti)。

需求的导向作用:美国开发全新(xin)空天飞机

从(cong)技术传承性上(shang)来说,X-37B实际上(shang)应该看(kan)作是(shi)航天飞机的下一代发展型,或者直(zhi)接叫做"第二代航天飞机"。因为其(qi)设计的基本理(li)念和航天飞机类似,都是(shi)采用兼(jian)容大气(qi)层内外飞行的气(qi)动(dong)布局和设计模式,而且(qie)二者最(zui)初的研制目标都是(shi)相同的,就是(shi)要实现同时在大气(qi)层内外的飞行。

人(ren)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(ye)是(shi)太空非军(jun)事化的典范(fan)

从(cong)冷战时代开始(shi),出(chu)于美苏争霸的考(kao)虑,美国和欧(ou)洲都不断加(jia)紧自身的航天项目发展。特别是(shi)在苏联最(zui)著名的"和平"号轨道空间站发射升空并且(qie)正式投入使用后,美国发现自己在太空站的建设方面(mian)已经远(yuan)远(yuan)落后于当时的苏联,因此拉(la)拢欧(ou)洲的北约盟国,共同出(chu)资兴建"阿尔(er)法"国际空间站,这(zhe)也(ye)是(shi)现在国际间太空合(he)作的最(zui)初形态。

不过(guo)在兴建"阿尔(er)法"国际空间站时,由于需要向太空输送大量的人(ren)员设备(bei)以及补给物资,因此以美国为首的北约国家必须进行高密度的火箭发射。根据计算(suan),如果所有物资都使用一次性运载火箭发射,则其(qi)总计发射次数将(jiang)会超过(guo)一千次,而这(zhe)些火箭发射的成本每年都将(jiang)会高达上(shang)百亿美元(注意(yi),这(zhe)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(shi)寻求全新(xin)的廉价太空运输方案,而这(zhe)正是(shi)"空天飞机"项目最(zui)初产生(sheng)的原动(dong)力。

建造巨大的太空站,需要把大量的各种物资运往太空,而空天飞机显然比一次性火箭更有经济性优

1996年时美国NASA提出(chu)了Future-X计划,在这(zhe)个计划中,代号为"探险者"的小型无人(ren)空天飞机,正是(shi)后来正式定(ding)型的X-37B型空天飞机。从(cong)2010年4月开始(shi),X-37B型无人(ren)空天飞机开始(shi)进行试飞活(huo)动(dong)。仅在2010年到2015年,X-37B型空天飞机总共进行了4次发射,而最(zui)后一次,也(ye)就是(shi)2015年5月进行的发射,期间完全处于保密状态,而X-37B在这(zhe)段时间内,在太空中飞行时间超过(guo)2年时间,并且(qie)执行完全绝密的军(jun)方任务,这(zhe)引起了世界舆论的普遍关注。

X37B的首飞任务始(shi)于2010年,由Atlas V火箭执行,其(qi)整流(liu)罩(zhao)经过(guo)改装,以适应X37B的大小

一直(zhi)以来,"太空非军(jun)事化"是(shi)全球各国的普遍共识。即使在美苏冷战的最(zui)高峰,尽管(guan)双方都曾经考(kao)虑过(guo)在太空直(zhi)接部署核弹头,但是(shi)最(zui)终由于种种因素的牵制作用,太空反而保持了长期的非军(jun)事化环境。但是(shi)如今由于苏联解体,俄罗斯国力衰弱,已经无法和美国对抗,为了持续巩固霸权地位,美国自21世纪以来,一直(zhi)设法推进太空的军(jun)事化进程。

NASA早期替代航天飞机的方案,其(qi)大小并没有比原有的航天飞机小多(duo)少

所谓太空军(jun)事化的核心,就是(shi)在太空中部署各种武器,用于摧毁任何敌对国家或者潜在对手(shou)的航天器,甚至(zhi)直(zhi)接杀伤对方的航天员。不仅如此,太空军(jun)事化的一个重要议题就是(shi)在太空中部署战略核弹头。和传统的陆基、海基战略核导弹相比,核弹头部署在太空中,经常从(cong)潜在对手(shou)头顶上(shang)仅仅500~1000千米远(yuan)的地方掠过(guo),其(qi)威慑力远(yuan)远(yuan)超过(guo)部署在1万千米以外的战略核导弹。

根据测算(suan),以美军(jun)的"三叉戟II-D5"型潜射战略核导弹为例,该导弹有效射程在11000~12000千米之(zhi)间,如果从(cong)核潜艇上(shang)发射的话,导弹飞行1.1万千米命中目标,总共需要约半个小的时间,这(zhe)段时间足够对方的导弹预(yu)警系统发出(chu)警报,并且(qie)组织最(zui)低程度的疏散(san)撤离,而由于苏联早在1970年代就已经研制成功(gong)并部署了代号为"橡皮鞋套"的反导系统(俄罗斯继承了这(zhe)一系统),所以飞行超过(guo)1万千米的"三叉戟"导弹也(ye)有可能干脆就直(zhi)接遭到拦截。

早期的X-37B还尝试过(guo)这(zhe)种奇(qi)葩的发射方式,用以测试其(qi)无动(dong)力滑行姿(zi)态

这(zhe)种奇(qi)怪的飞机被命名为“白色骑士”,可见(jian)其(qi)机身上(shang)的任务记录标,可窥见(jian)X37B的测试过(guo)程与结(jie)果

而如果美军(jun)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(yuan)的地方发射,相当于"三叉戟"导弹飞行距离的十分之(zhi)一不到,而且(qie)由于太空飞行物本身初始(shi)速度就要满足第一宇(yu)宙速度,也(ye)就是(shi)7.9千米/秒,有这(zhe)一初始(shi)速度加(jia)持,再加(jia)上(shang)地球引力加(jia)速度,核弹头落地速度将(jiang)会超出(chu)现役所有的远(yuan)程战略导弹,再加(jia)上(shang)飞行距离仅有传统战略核导弹飞行路程的十分之(zhi)一左右,因此一旦从(cong)太空轨道上(shang)发动(dong)核打击,留(liu)给对方的反应时间通常不超过(guo)3分钟(zhong)。真正可以算(suan)得上(shang)是(shi)让敌方毫无防(fang)备(bei)。

所谓相互毁灭的核大战,大概就是(shi)上(shang)面(mian)这(zhe)个样子(zi)

而且(qie)从(cong)太空中发射核弹对其(qi)他国家发动(dong)核打击,从(cong)理(li)论上(shang)说具(ju)备(bei)先发制人(ren)彻底消灭一个国家全部核武的可能。因为太空中的卫星可以有效监视任何国家的陆基战略核武器——无论是(shi)井式发射还是(shi)车载机动(dong)发射,都可以被有效观测,然后对其(qi)进行有针对的打击;同时海军(jun)在大洋上(shang)则可以跟踪和攻击对方的战略导弹核潜艇。这(zhe)样,即使有1~2艘核潜艇"死里逃生(sheng)",其(qi)发动(dong)的核报复也(ye)完全可以被NMD等导弹防(fang)御系统加(jia)以拦截。而且(qie)对于美国这(zhe)样国土面(mian)积同样广阔的国家而言,即使真的有十余枚核弹落在其(qi)国土上(shang),也(ye)不可能把美国"炸回到石器时代"。因此,太空的武器化显然对美国有巨大的战略优势。而这(zhe),也(ye)是(shi)美军(jun)积极推进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无疑是(shi)目前尺寸最(zui)小且(qie)重量在最(zui)轻的"航天飞机"。该机全重只(zhi)有大约5吨,长8.8米,高2.9米,翼展为4.6米,体积尺寸相当于美国第一代航天飞机的四分之(zhi)一。X-37B的外形看(kan)起来很像著名的劳(lao)斯莱斯"幻影(ying)",而且(qie)有趣的是(shi),二者的长度刚好相同。而且(qie)更巧合(he)的是(shi),X-37B恰(qia)好是(shi)在波音(yin)的"幻影(ying)工厂"研制生(sheng)产而来。

这(zhe)是(shi)波音(yin)X-40A测试的罕见(jian)图片,我们现在说的X37B就是(shi)由此而来(比例120%放大)

执行任务成功(gong)返航的X-37B太空飞机,和旁边的工作人(ren)员一比,确实体积尺寸并不是(shi)很大

X-37B的发射方式和美苏的第一代航天飞机有所不同。美苏的第一代航天飞机都采用了航天飞机自行捆绑(bang)一个大型外部燃料(liao)箱,然后在燃料(liao)箱旁边再捆绑(bang)2个固体火箭助推器的设计。我们以往在美国发射航天飞机时,伫立在发射台中间的并非是(shi)一枚火箭,而是(shi)一个超大号的外挂燃料(liao)箱,航天飞机就是(shi)依靠消耗(hao)这(zhe)个燃料(liao)箱的燃料(liao),才能够顺利升空。同时燃料(liao)箱两侧还分别捆绑(bang)1枚单级固体火箭助推器,以增加(jia)航天飞机的起飞推力。X-37B由于尺寸小,所以它可以直(zhi)接由运载火箭发射,只(zhi)需要将(jiang)其(qi)包裹(guo)在运载火箭头部的载荷舱内即可。在进入太空后,载荷舱整流(liu)罩(zhao)分离,X-37B自行飞出(chu)载荷舱,启动(dong)后开始(shi)执行任务。

由于尺寸小,所以X-37B通常是(shi)整个装入火箭载荷整流(liu)罩(zhao)内,如上(shang)图

X-37B是(shi)太空飞机还是(shi)太空战机?这(zhe)个至(zhi)今还在争论

实际上(shang)严(yan)格来说,X-37B并不能算(suan)真正的"空天飞机",而更准确的说法应该是(shi)"太空飞机"。这(zhe)是(shi)因为X-37B的尺寸过(guo)小,特别是(shi)机翼翼展过(guo)小,在大气(qi)层内飞行时无法产生(sheng)足够的升力让飞机正常飞行,而且(qie)由于飞机尺寸小,所以载荷极其(qi)有限,所以也(ye)不具(ju)备(bei)在大气(qi)层内长距离飞行的能力。该机在使用火箭成功(gong)发射进入太空后,返回时只(zhi)能依靠滑翔降落,不具(ju)备(bei)自主飞行能力,不过(guo)由于该机体积尺寸小,而且(qie)是(shi)无人(ren)驾驶太空飞机,所以这(zhe)点缺陷并不算(suan)真正的"缺陷"。

图为在太空中拍摄的X37B执行任务,可见(jian)其(qi)货仓已打开,机械臂伸出(chu)测试

尽管(guan)尺寸体积不大,但是(shi)X-37B却(que)有一个和第一代航天飞机类似的内置(zhi)货舱,并且(qie)还有一条专门的机械臂,可以用于抓取(qu)卫星或者是(shi)释放卫星。因此X-37B具(ju)备(bei)在战时快速补充卫星,同时捕获敌方卫星的能力。据猜测货舱中如果不携带卫星的话,还可以用来携带核弹头,也(ye)就是(shi)笔者上(shang)面(mian)所述的直(zhi)接从(cong)太空中对地表目标实施快速核打击。而且(qie)2014年X-37B的第三次试飞,就是(shi)执行"绝密任务",这(zhe)架(jia)X-37B型太空飞机在太空中消失了650多(duo)天。如果真的搭载核弹头对任何国家实施突袭的话,想必没有谁真的能挡住。

X-37B采用了美国第一代航天飞机一样的设计,带有大型内置(zhi)货舱,并且(qie)有一台机械臂

除了上(shang)述这(zhe)些装备(bei)外,美国还在为X-37B研制全新(xin)的轻型激光武器。这(zhe)是(shi)由于太空中没有大气(qi),不存在风雨雷电(dian)等影(ying)响激光射程和功(gong)率的自然气(qi)候现象。所以激光在太空中的威力不会削减,而射程反而更远(yuan)。如果美军(jun)为X-37B装备(bei)上(shang)激光武器,则该机就可以直(zhi)接远(yuan)程击毁敌国卫星。一旦这(zhe)样的情况发生(sheng),那将(jiang)意(yi)味着太空已经完全军(jun)事化。

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

目前美国正在为X-37B研制全新(xin)的离子(zi)火箭发动(dong)机。这(zhe)是(shi)一种奇(qi)特的推进装置(zhi)。因为我们传统意(yi)义上(shang)的化学火箭都需要消耗(hao)能源并利用高速喷出(chu)的燃气(qi)产生(sheng)反作用力推动(dong)火箭运行,这(zhe)种火箭通常称(cheng)之(zhi)为"功(gong)质火箭",意(yi)思是(shi)火箭发动(dong)机要做功(gong),就必须消耗(hao)物质。而离子(zi)发动(dong)机则是(shi)一种神奇(qi)的"无功(gong)质火箭",因为离子(zi)发动(dong)机是(shi)通过(guo)极高的电(dian)压给电(dian)子(zi)"充能"然后让电(dian)子(zi)高速从(cong)发动(dong)机中喷出(chu),进而产生(sheng)反作用力。而电(dian)子(zi)由于是(shi)自然界自然存在的,其(qi)过(guo)程非常类似于喷气(qi)式发动(dong)机,只(zhi)不过(guo)离子(zi)发动(dong)机喷出(chu)的不是(shi)高速燃气(qi),而是(shi)高压电(dian)子(zi)。

美军(jun)研制的光伏射频模块,可将(jiang)光能转化为微(wei)波传输,也(ye)可专为动(dong)力输出(chu),美军(jun)或借此实现太空能量远(yuan)距离传输

由于只(zhi)消耗(hao)能量,不消耗(hao)物质,所以离子(zi)火箭发动(dong)机也(ye)被称(cheng)为"无工质火箭",和上(shang)面(mian)的模块结(jie)合(he),就能无限续航

相比于传统化学火箭发动(dong)机,离子(zi)发动(dong)机的推力非常小,所以通常情况下都是(shi)使用化学火箭将(jiang)航天器送入太空,然后再用离子(zi)发动(dong)机给航天不断加(jia)速。而离子(zi)发动(dong)机最(zui)大的特点在于——尽管(guan)推力小到可怜,但是(shi)离子(zi)发动(dong)机却(que)可以无上(shang)限加(jia)速。因此,装备(bei)离子(zi)发动(dong)机的飞船有望成为人(ren)类第一种具(ju)备(bei)行星间飞行能力的飞船。

一个有意(yi)思的细节:X37B的发动(dong)机喷口,不在正中,而是(shi)在右侧。为何这(zhe)样设计?还是(shi)不得而知

有人(ren)计算(suan)过(guo),采用化学火箭作为动(dong)力源的话,从(cong)地球到临(lin)近的火星,最(zui)短大约需要7个月;但是(shi)如果使用离子(zi)发动(dong)机火箭的话,仅需要2~4周时间。这(zhe)是(shi)因为离子(zi)火箭可以不停的加(jia)速,虽然最(zui)开始(shi)时很慢但是(shi)会随着时间的推移,其(qi)速度累积将(jiang)会非常惊人(ren)。而这(zhe)种离子(zi)发动(dong)机一旦装备(bei)在X-37B上(shang),则该机将(jiang)会完全实现1小时打遍全球的战术需要。

美军(jun)目前最(zui)神秘的X-37B飞机,有理(li)由相信,"太空军(jun)事化"的始(shi)作俑者,就是(shi)这(zhe)个看(kan)似玩具(ju)的东西

随着X-37B的研制成功(gong),并且(qie)连续长期太空部署来看(kan),美国正在稳步推进太空军(jun)事化的进程,而且(qie)目前的X-37B已经基本成熟,随时可以搭载美国空军(jun)的战略核弹头,还可以搭载全新(xin)的激光武器,并且(qie)安装离子(zi)火箭发动(dong)机。这(zhe)已经是(shi)赤裸裸的太空军(jun)事化进程,必须引起世界各国足够的重视和警惕(ti)。

X-37B细节图片,其(qi)隔(ge)热瓦排布十分整齐,做工优良

中国同类型发展情况:“神龙”与离子(zi)发动(dong)机,我们都有

实际上(shang)我国早在本世纪初就测试过(guo)中国版X-37B太空飞机。尽管(guan)外界信息很少,但是(shi)这(zhe)架(jia)被命名为"神龙"的空天飞机不但存在,而且(qie)还有过(guo)短暂的曝光。根据公开的消息,"神龙"已经完成了全部飞行测试,但是(shi)是(shi)否和X-37B一样进行过(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(qi)层内测试,应该为滑翔测试

根据网友猜测画出(chu)的“中国版”X-37B想象图

不仅是(shi)太空飞机,根据国外媒体的报道,实际上(shang)我国在离子(zi)发动(dong)机方面(mian)也(ye)处于世界领先地位。2018年1月时,俄罗斯卫星通讯社曾经发文称(cheng),我国已经研制出(chu)全新(xin)一代的离子(zi)火箭发动(dong)机,这(zhe)种新(xin)式火箭发动(dong)机的最(zui)大加(jia)速度可达39千米/秒。结(jie)合(he)我国目前正在制定(ding)的探索月球和火星的太空计划而言,西方国家普遍认为,我国将(jiang)会是(shi)第一个开启有人(ren)驾驶飞船探测火星的国家。而加(jia)大对于太空飞行器和飞行技术的广泛探索,是(shi)对抗美国不断扩大的太空军(jun)事化进程唯一有效的方式,因为依照(zhao)美国人(ren)的思维(wei)"打不赢的敌人(ren),就是(shi)朋友"。

另外,中国离子(zi)火箭发动(dong)机也(ye)正在研制,2019年已获得突破

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

版权号:18172771662813
 
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