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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
2024-07-23 06:54:39
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

自从人类有了意识(shi)开始,广阔的天空就(jiu)是人类渴望征服的领域。如(ru)今人类不仅(jin)仅(jin)征服了天空,而且也(ye)已经同时进军太空领域。1981年4月12日(ri),人类首次(ci)正式发射了"航(hang)天飞机"这是一种可以同时在太空和大气层内飞行(xing)的载人飞行(xing)器。历史(shi)上美国曾(ceng)经总共制造(zao)了5架航(hang)天飞机,苏联在冷战(zhan)时期也(ye)曾(ceng)经制造(zao)了1架"暴风雪"号航(hang)天飞机。不过由于航(hang)天飞机技术复(fu)杂,使用危险,因(yin)此如(ru)今已经完全退(tui)出了航(hang)空航(hang)天的历史(shi)舞台(tai)。

航(hang)天飞机,冷战(zhan)时期人类太空技术的象征,也(ye)是人类航(hang)天技术的巅峰(feng)

在航(hang)天飞机全部退(tui)役后,美国依然没有放弃研制空天飞机的设想,毕竟和一次(ci)性的运载火(huo)箭相比(bi),可以多次(ci)重(zhong)复(fu)使用的空天飞机显然更加经济实(shi)用。1999年7月,美国NASA正式立项开始研制本(ben)文的主角——X-37B型空天飞机。不过这一计划从一开始就(jiu)并非是纯民用计划,而是兼具美国军方背景的一项半军事武器研究计划。舆论更是给X-37B起了一个形象的名(ming)称:"太空战(zhan)斗机"。

X-37项目最早由NASA进行(xing)开发,其原意就(jiu)是替代即将退(tui)役的航(hang)天飞机。而后项目被美军接收(shou),为其蒙上神秘面纱

如(ru)今,X-37B型空天飞机已经开始进行(xing)第六次(ci)试飞,而在此之前,这架神秘的空天飞机曾(ceng)经连续数年遨(ao)游太空,甚至还一度神秘"消失"。那么(me),这架神秘的飞机到底从何而来,又将去向何方,所有一切不但值得(de)我们(men)关注,同时美国对于太空军事化的野(ye)心(xin),也(ye)值得(de)我们(men)警惕。

需求的导(dao)向作用:美国开发全新空天飞机

从技术传承(cheng)性上来说,X-37B实(shi)际上应该看作是航(hang)天飞机的下一代发展型,或者直(zhi)接叫做"第二代航(hang)天飞机"。因(yin)为其设计的基本(ben)理念和航(hang)天飞机类似,都是采用兼容大气层内外飞行(xing)的气动布局和设计模式,而且二者最初的研制目标(biao)都是相同的,就(jiu)是要实(shi)现同时在大气层内外的飞行(xing)。

人类太空技术的标(biao)志:苏联的和平号太空站和美国的航(hang)天飞机对接,也(ye)是太空非军事化的典范

从冷战(zhan)时代开始,出于美苏争霸的考(kao)虑,美国和欧洲都不断加紧自身的航(hang)天项目发展。特(te)别(bie)是在苏联最著名(ming)的"和平"号轨道(dao)空间站发射升空并且正式投入使用后,美国发现自己在太空站的建设方面已经远远落后于当(dang)时的苏联,因(yin)此拉拢欧洲的北(bei)约盟国,共同出资兴(xing)建"阿尔法"国际空间站,这也(ye)是现在国际间太空合作的最初形态。

不过在兴(xing)建"阿尔法"国际空间站时,由于需要向太空输送大量的人员设备以及补给物资,因(yin)此以美国为首的北(bei)约国家必须(xu)进行(xing)高(gao)密度的火(huo)箭发射。根(gen)据计算,如(ru)果(guo)所有物资都使用一次(ci)性运载火(huo)箭发射,则其总计发射次(ci)数将会超过一千(qian)次(ci),而这些火(huo)箭发射的成本(ben)每年都将会高(gao)达上百亿美元(注意,这是1985年的上百亿美元,而不是当(dang)今的上百亿——笔者注)。如(ru)此高(gao)昂的成本(ben)促(cu)使美国开始寻求全新的廉价太空运输方案,而这正是"空天飞机"项目最初产生的原动力。

建造(zao)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(bi)一次(ci)性火(huo)箭更有经济性优

1996年时美国NASA提出了Future-X计划,在这个计划中,代号为"探险者"的小型无人空天飞机,正是后来正式定型的X-37B型空天飞机。从2010年4月开始,X-37B型无人空天飞机开始进行(xing)试飞活动。仅(jin)在2010年到2015年,X-37B型空天飞机总共进行(xing)了4次(ci)发射,而最后一次(ci),也(ye)就(jiu)是2015年5月进行(xing)的发射,期间完全处(chu)于保密状态,而X-37B在这段时间内,在太空中飞行(xing)时间超过2年时间,并且执行(xing)完全绝密的军方任务,这引起了世界(jie)舆论的普遍关注。

X37B的首飞任务始于2010年,由Atlas V火(huo)箭执行(xing),其整流罩经过改装,以适应X37B的大小

一直(zhi)以来,"太空非军事化"是全球各国的普遍共识(shi)。即使在美苏冷战(zhan)的最高(gao)峰(feng),尽管双方都曾(ceng)经考(kao)虑过在太空直(zhi)接部署核弹头,但是最终由于种种因(yin)素的牵制作用,太空反而保持了长期的非军事化环境。但是如(ru)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(di)位(wei),美国自21世纪以来,一直(zhi)设法推进太空的军事化进程。

NASA早期替代航(hang)天飞机的方案,其大小并没有比(bi)原有的航(hang)天飞机小多少

所谓太空军事化的核心(xin),就(jiu)是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的航(hang)天器,甚至直(zhi)接杀(sha)伤对方的航(hang)天员。不仅(jin)如(ru)此,太空军事化的一个重(zhong)要议题就(jiu)是在太空中部署战(zhan)略核弹头。和传统的陆(lu)基、海(hai)基战(zhan)略核导(dao)弹相比(bi),核弹头部署在太空中,经常从潜在对手头顶上仅(jin)仅(jin)500~1000千(qian)米远的地(di)方掠过,其威(wei)慑力远远超过部署在1万千(qian)米以外的战(zhan)略核导(dao)弹。

根(gen)据测算,以美军的"三叉戟II-D5"型潜射战(zhan)略核导(dao)弹为例,该导(dao)弹有效射程在11000~12000千(qian)米之间,如(ru)果(guo)从核潜艇(ting)上发射的话,导(dao)弹飞行(xing)1.1万千(qian)米命中目标(biao),总共需要约半个小的时间,这段时间足够对方的导(dao)弹预警系(xi)统发出警报,并且组织最低程度的疏散撤离,而由于苏联早在1970年代就(jiu)已经研制成功并部署了代号为"橡皮鞋套"的反导(dao)系(xi)统(俄罗斯继承(cheng)了这一系(xi)统),所以飞行(xing)超过1万千(qian)米的"三叉戟"导(dao)弹也(ye)有可能干脆(cui)就(jiu)直(zhi)接遭到拦截。

早期的X-37B还尝试过这种奇葩(pa)的发射方式,用以测试其无动力滑行(xing)姿态

这种奇怪的飞机被命名(ming)为“白色骑(qi)士”,可见其机身上的任务记录标(biao),可窥见X37B的测试过程与结果(guo)

而如(ru)果(guo)美军在太空轨道(dao)上部署核弹头的话,则美国的战(zhan)略核导(dao)弹可以在距离俄罗斯首都莫斯科仅(jin)仅(jin)1000千(qian)米远的地(di)方发射,相当(dang)于"三叉戟"导(dao)弹飞行(xing)距离的十分之一不到,而且由于太空飞行(xing)物本(ben)身初始速度就(jiu)要满足第一宇宙速度,也(ye)就(jiu)是7.9千(qian)米/秒,有这一初始速度加持,再加上地(di)球引力加速度,核弹头落地(di)速度将会超出现役所有的远程战(zhan)略导(dao)弹,再加上飞行(xing)距离仅(jin)有传统战(zhan)略核导(dao)弹飞行(xing)路(lu)程的十分之一左右,因(yin)此一旦从太空轨道(dao)上发动核打(da)击,留(liu)给对方的反应时间通常不超过3分钟。真正可以算得(de)上是让敌方毫无防备。

所谓相互毁灭的核大战(zhan),大概(gai)就(jiu)是上面这个样子

而且从太空中发射核弹对其他国家发动核打(da)击,从理论上说具备先(xian)发制人彻底消灭一个国家全部核武的可能。因(yin)为太空中的卫星可以有效监视任何国家的陆(lu)基战(zhan)略核武器——无论是井式发射还是车载机动发射,都可以被有效观测,然后对其进行(xing)有针(zhen)对的打(da)击;同时海(hai)军在大洋上则可以跟踪和攻击对方的战(zhan)略导(dao)弹核潜艇(ting)。这样,即使有1~2艘(sou)核潜艇(ting)"死里逃生",其发动的核报复(fu)也(ye)完全可以被NMD等导(dao)弹防御系(xi)统加以拦截。而且对于美国这样国土面积同样广阔的国家而言,即使真的有十余枚核弹落在其国土上,也(ye)不可能把美国"炸回到石器时代"。因(yin)此,太空的武器化显然对美国有巨大的战(zhan)略优势。而这,也(ye)是美军积极推进X-37B项目的关键(jian)所在。

神秘的太空战(zhan)机:X-37B

虽然是"空天飞机",但是X-37B无疑是目前尺(chi)寸最小且重(zhong)量在最轻的"航(hang)天飞机"。该机全重(zhong)只有大约5吨,长8.8米,高(gao)2.9米,翼展为4.6米,体积尺(chi)寸相当(dang)于美国第一代航(hang)天飞机的四分之一。X-37B的外形看起来很像著名(ming)的劳斯莱斯"幻影(ying)",而且有趣的是,二者的长度刚好相同。而且更巧合的是,X-37B恰好是在波音的"幻影(ying)工厂"研制生产而来。

这是波音X-40A测试的罕见图片(pian),我们(men)现在说的X37B就(jiu)是由此而来(比(bi)例120%放大)

执行(xing)任务成功返航(hang)的X-37B太空飞机,和旁(pang)边的工作人员一比(bi),确(que)实(shi)体积尺(chi)寸并不是很大

X-37B的发射方式和美苏的第一代航(hang)天飞机有所不同。美苏的第一代航(hang)天飞机都采用了航(hang)天飞机自行(xing)捆绑一个大型外部燃(ran)料(liao)箱(xiang),然后在燃(ran)料(liao)箱(xiang)旁(pang)边再捆绑2个固体火(huo)箭助推器的设计。我们(men)以往在美国发射航(hang)天飞机时,伫立在发射台(tai)中间的并非是一枚火(huo)箭,而是一个超大号的外挂燃(ran)料(liao)箱(xiang),航(hang)天飞机就(jiu)是依靠消耗这个燃(ran)料(liao)箱(xiang)的燃(ran)料(liao),才(cai)能够顺利升空。同时燃(ran)料(liao)箱(xiang)两侧还分别(bie)捆绑1枚单级固体火(huo)箭助推器,以增加航(hang)天飞机的起飞推力。X-37B由于尺(chi)寸小,所以它可以直(zhi)接由运载火(huo)箭发射,只需要将其包裹在运载火(huo)箭头部的载荷(he)舱内即可。在进入太空后,载荷(he)舱整流罩分离,X-37B自行(xing)飞出载荷(he)舱,启动后开始执行(xing)任务。

由于尺(chi)寸小,所以X-37B通常是整个装入火(huo)箭载荷(he)整流罩内,如(ru)上图

X-37B是太空飞机还是太空战(zhan)机?这个至今还在争论

实(shi)际上严(yan)格来说,X-37B并不能算真正的"空天飞机",而更准确(que)的说法应该是"太空飞机"。这是因(yin)为X-37B的尺(chi)寸过小,特(te)别(bie)是机翼翼展过小,在大气层内飞行(xing)时无法产生足够的升力让飞机正常飞行(xing),而且由于飞机尺(chi)寸小,所以载荷(he)极其有限,所以也(ye)不具备在大气层内长距离飞行(xing)的能力。该机在使用火(huo)箭成功发射进入太空后,返回时只能依靠滑翔(xiang)降落,不具备自主飞行(xing)能力,不过由于该机体积尺(chi)寸小,而且是无人驾驶太空飞机,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(xing)任务,可见其货仓已打(da)开,机械臂伸出测试

尽管尺(chi)寸体积不大,但是X-37B却有一个和第一代航(hang)天飞机类似的内置(zhi)货舱,并且还有一条(tiao)专门的机械臂,可以用于抓(zhua)取卫星或者是释放卫星。因(yin)此X-37B具备在战(zhan)时快速补充(chong)卫星,同时捕(bu)获敌方卫星的能力。据猜测货舱中如(ru)果(guo)不携(xie)带卫星的话,还可以用来携(xie)带核弹头,也(ye)就(jiu)是笔者上面所述的直(zhi)接从太空中对地(di)表(biao)目标(biao)实(shi)施快速核打(da)击。而且2014年X-37B的第三次(ci)试飞,就(jiu)是执行(xing)"绝密任务",这架X-37B型太空飞机在太空中消失了650多天。如(ru)果(guo)真的搭载核弹头对任何国家实(shi)施突袭的话,想必没有谁真的能挡(dang)住。

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

除了上述这些装备外,美国还在为X-37B研制全新的轻型激光武器。这是由于太空中没有大气,不存在风雨雷电等影(ying)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(ru)果(guo)美军为X-37B装备上激光武器,则该机就(jiu)可以直(zhi)接远程击毁敌国卫星。一旦这样的情况发生,那将意味着太空已经完全军事化。

反卫星、光能传输,这些都是在X37B上进行(xing)的秘密试验

目前美国正在为X-37B研制全新的离子火(huo)箭发动机。这是一种奇特(te)的推进装置(zhi)。因(yin)为我们(men)传统意义上的化学火(huo)箭都需要消耗能源并利用高(gao)速喷出的燃(ran)气产生反作用力推动火(huo)箭运行(xing),这种火(huo)箭通常称之为"功质火(huo)箭",意思是火(huo)箭发动机要做功,就(jiu)必须(xu)消耗物质。而离子发动机则是一种神奇的"无功质火(huo)箭",因(yin)为离子发动机是通过极高(gao)的电压给电子"充(chong)能"然后让电子高(gao)速从发动机中喷出,进而产生反作用力。而电子由于是自然界(jie)自然存在的,其过程非常类似于喷气式发动机,只不过离子发动机喷出的不是高(gao)速燃(ran)气,而是高(gao)压电子。

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

由于只消耗能量,不消耗物质,所以离子火(huo)箭发动机也(ye)被称为"无工质火(huo)箭",和上面的模块结合,就(jiu)能无限续航(hang)

相比(bi)于传统化学火(huo)箭发动机,离子发动机的推力非常小,所以通常情况下都是使用化学火(huo)箭将航(hang)天器送入太空,然后再用离子发动机给航(hang)天不断加速。而离子发动机最大的特(te)点在于——尽管推力小到可怜,但是离子发动机却可以无上限加速。因(yin)此,装备离子发动机的飞船有望成为人类第一种具备行(xing)星间飞行(xing)能力的飞船。

一个有意思的细节:X37B的发动机喷口,不在正中,而是在右侧。为何这样设计?还是不得(de)而知

有人计算过,采用化学火(huo)箭作为动力源的话,从地(di)球到临近的火(huo)星,最短(duan)大约需要7个月;但是如(ru)果(guo)使用离子发动机火(huo)箭的话,仅(jin)需要2~4周(zhou)时间。这是因(yin)为离子火(huo)箭可以不停的加速,虽然最开始时很慢但是会随着时间的推移,其速度累积将会非常惊人。而这种离子发动机一旦装备在X-37B上,则该机将会完全实(shi)现1小时打(da)遍全球的战(zhan)术需要。

美军目前最神秘的X-37B飞机,有理由相信,"太空军事化"的始作俑者,就(jiu)是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,美国正在稳步推进太空军事化的进程,而且目前的X-37B已经基本(ben)成熟,随时可以搭载美国空军的战(zhan)略核弹头,还可以搭载全新的激光武器,并且安装离子火(huo)箭发动机。这已经是赤裸裸的太空军事化进程,必须(xu)引起世界(jie)各国足够的重(zhong)视和警惕。

X-37B细节图片(pian),其隔热瓦(wa)排布十分整齐,做工优良

中国同类型发展情况:“神龙”与离子发动机,我们(men)都有

实(shi)际上我国早在本(ben)世纪初就(jiu)测试过中国版X-37B太空飞机。尽管外界(jie)信息很少,但是这架被命名(ming)为"神龙"的空天飞机不但存在,而且还有过短(duan)暂的曝光。根(gen)据公(gong)开的消息,"神龙"已经完成了全部飞行(xing)测试,但是是否和X-37B一样进行(xing)过太空部署,目前尚不可知,不过就(jiu)整个项目的进展而言,不上太空实(shi)在有些说不过去。

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

根(gen)据网友猜测画出的“中国版”X-37B想象图

不仅(jin)是太空飞机,根(gen)据国外媒体的报道(dao),实(shi)际上我国在离子发动机方面也(ye)处(chu)于世界(jie)领先(xian)地(di)位(wei)。2018年1月时,俄罗斯卫星通讯社曾(ceng)经发文称,我国已经研制出全新一代的离子火(huo)箭发动机,这种新式火(huo)箭发动机的最大加速度可达39千(qian)米/秒。结合我国目前正在制定的探索月球和火(huo)星的太空计划而言,西方国家普遍认为,我国将会是第一个开启有人驾驶飞船探测火(huo)星的国家。而加大对于太空飞行(xing)器和飞行(xing)技术的广泛探索,是对抗美国不断扩大的太空军事化进程唯一有效的方式,因(yin)为依照美国人的思维"打(da)不赢的敌人,就(jiu)是朋友"。

另外,中国离子火(huo)箭发动机也(ye)正在研制,2019年已获得(de)突破

"国虽大,好战(zhan)必亡,忘战(zhan)必危!"这是我们(men)的老祖(zu)宗在2000多年前为我们(men)留(liu)下的古训(xun)。即使在今天,要想要确(que)保自己的和平与安全,就(jiu)必须(xu)仗剑扶犁,止戈为武。

版权号:18172771662813
 
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