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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
2025-03-23 03:28:45
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

自从人类有了意识开始,广阔的天空就(jiu)是人类渴(ke)望征服的领域(yu)。如今人类不仅仅征服了天空,而且也已经同(tong)时进军太空领域(yu)。1981年4月12日,人类首次正式(shi)发射了"航天飞机"这是一种可以同(tong)时在太空和大气层内飞行的载人飞行器。历史上美国(guo)曾(ceng)经总共制造了5架航天飞机,苏联在冷(leng)战时期也曾(ceng)经制造了1架"暴风(feng)雪"号(hao)航天飞机。不过(guo)由于航天飞机技术复杂,使用危险,因此如今已经完全退出了航空航天的历史舞台(tai)。

航天飞机,冷(leng)战时期人类太空技术的象征,也是人类航天技术的巅峰

在航天飞机全部退役后,美国(guo)依然没有放(fang)弃研制空天飞机的设想,毕竟和一次性的运载火箭相(xiang)比,可以多次重复使用的空天飞机显然更加经济实用。1999年7月,美国(guo)NASA正式(shi)立(li)项开始研制本文的主角——X-37B型空天飞机。不过(guo)这一计划从一开始就(jiu)并非是纯民用计划,而是兼(jian)具美国(guo)军方背(bei)景的一项半(ban)军事武器研究计划。舆论更是给X-37B起了一个形(xing)象的名称:"太空战斗机"。

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

如今,X-37B型空天飞机已经开始进行第六次试飞,而在此之(zhi)前,这架神秘的空天飞机曾(ceng)经连续(xu)数年遨游太空,甚至还一度神秘"消(xiao)失"。那么,这架神秘的飞机到底从何而来,又将去向何方,所有一切不但值得大家关注,同(tong)时美国(guo)对于太空军事化的野心,也值得大家警惕(ti)。

需求的导向作用:美国(guo)开发全新空天飞机

从技术传承性上来说,X-37B实际上应该看作是航天飞机的下一代发展型,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,都是采用兼(jian)容大气层内外飞行的气动布局和设计模式(shi),而且二者最初的研制目标都是相(xiang)同(tong)的,就(jiu)是要实现同(tong)时在大气层内外的飞行。

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

从冷(leng)战时代开始,出于美苏争霸的考虑,美国(guo)和欧洲都不断(duan)加紧自身(shen)的航天项目发展。特别是在苏联最著名的"和平"号(hao)轨道空间(jian)站发射升空并且正式(shi)投入使用后,美国(guo)发现自己在太空站的建设方面已经远远落后于当时的苏联,因此拉(la)拢(long)欧洲的北约(yue)盟(meng)国(guo),共同(tong)出资兴建"阿(a)尔法"国(guo)际空间(jian)站,这也是现在国(guo)际间(jian)太空合作的最初形(xing)态。

不过(guo)在兴建"阿(a)尔法"国(guo)际空间(jian)站时,由于需要向太空输送大量的人员设备(bei)以及补给物(wu)资,因此以美国(guo)为首的北约(yue)国(guo)家必(bi)须进行高密度的火箭发射。根据计算,如果(guo)所有物(wu)资都使用一次性运载火箭发射,则其总计发射次数将会超过(guo)一千(qian)次,而这些火箭发射的成本每年都将会高达上百亿美金(注意,这是1985年的上百亿美金,而不是当今的上百亿——笔者注)。如此高昂的成本促使美国(guo)开始寻求全新的低价太空运输方案(an),而这正是"空天飞机"项目最初产生(sheng)的原动力。

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

1996年时美国(guo)NASA提(ti)出了Future-X计划,在这个计划中(zhong),代号(hao)为"探险者"的小(xiao)型无人空天飞机,正是后来正式(shi)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试飞活动。仅在2010年到2015年,X-37B型空天飞机总共进行了4次发射,而最后一次,也就(jiu)是2015年5月进行的发射,期间(jian)完全处于保(bao)密状态,而X-37B在这段时间(jian)内,在太空中(zhong)飞行时间(jian)超过(guo)2年时间(jian),并且实行完全绝密的军方任务(wu),这引起了世界舆论的普遍关注。

X37B的首飞任务(wu)始于2010年,由Atlas V火箭实行,其整(zheng)流(liu)罩经过(guo)改(gai)装,以适应X37B的大小(xiao)

一直以来,"太空非军事化"是全球各国(guo)的普遍共识。即使在美苏冷(leng)战的最高峰,尽管(guan)双(shuang)方都曾(ceng)经考虑过(guo)在太空直接部署核弹头(tou),但是最终由于种种因素(su)的牵制作用,太空反(fan)而保(bao)持了长期的非军事化环境。但是如今由于苏联解体(ti),俄罗斯国(guo)力衰弱,已经无法和美国(guo)对抗(kang),为了持续(xu)巩固霸权地(di)位,美国(guo)自21世纪以来,一直设法推进太空的军事化进程。

NASA早期替代航天飞机的方案(an),其大小(xiao)并没有比原有的航天飞机小(xiao)多少

所谓太空军事化的核心,就(jiu)是在太空中(zhong)部署各种武器,用于摧毁任何敌对国(guo)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,太空军事化的一个重要议题就(jiu)是在太空中(zhong)部署战略(lue)核弹头(tou)。和传统(tong)的陆基、海基战略(lue)核导弹相(xiang)比,核弹头(tou)部署在太空中(zhong),经常(chang)从潜在对手头(tou)顶上仅仅500~1000千(qian)米远的地(di)方掠过(guo),其威慑力远远超过(guo)部署在1万千(qian)米以外的战略(lue)核导弹。

根据测算,以美军的"三叉戟II-D5"型潜射战略(lue)核导弹为例,该导弹有效射程在11000~12000千(qian)米之(zhi)间(jian),如果(guo)从核潜艇上发射的话,导弹飞行1.1万千(qian)米命中(zhong)目标,总共需要约(yue)半(ban)个小(xiao)的时间(jian),这段时间(jian)足够(gou)对方的导弹预警系统(tong)发出警报,并且组织最低程度的疏散撤(che)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(hao)为"橡皮鞋套"的反(fan)导系统(tong)(俄罗斯继承了这一系统(tong)),所以飞行超过(guo)1万千(qian)米的"三叉戟"导弹也有可能干脆就(jiu)直接遭到拦截。

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

这种奇怪的飞机被命名为“白色骑士”,可见其机身(shen)上的任务(wu)记录标,可窥见X37B的测试过(guo)程与结果(guo)

而如果(guo)美军在太空轨道上部署核弹头(tou)的话,则美国(guo)的战略(lue)核导弹可以在距离俄罗斯首都莫斯科仅仅1000千(qian)米远的地(di)方发射,相(xiang)当于"三叉戟"导弹飞行距离的十分之(zhi)一不到,而且由于太空飞行物(wu)本身(shen)初始速度就(jiu)要满足第一宇宙速度,也就(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(tou)落地(di)速度将会超出现役所有的远程战略(lue)导弹,再加上飞行距离仅有传统(tong)战略(lue)核导弹飞行路程的十分之(zhi)一左右,因此一旦(dan)从太空轨道上发动核打击,留给对方的反(fan)应时间(jian)通常(chang)不超过(guo)3分钟(zhong)。真正可以算得上是让敌方毫无防(fang)备(bei)。

所谓相(xiang)互毁灭(mie)的核大战,大概就(jiu)是上面这个样(yang)子

而且从太空中(zhong)发射核弹对其他国(guo)家发动核打击,从理论上说具备(bei)先发制人彻底消(xiao)灭(mie)一个国(guo)家全部核武的可能。因为太空中(zhong)的卫(wei)星(xing)可以有效监视任何国(guo)家的陆基战略(lue)核武器——无论是井式(shi)发射还是车载机动发射,都可以被有效观测,然后对其进行有针对的打击;同(tong)时海军在大洋上则可以跟踪和攻击对方的战略(lue)导弹核潜艇。这样(yang),即使有1~2艘核潜艇"死里逃生(sheng)",其发动的核报复也完全可以被NMD等导弹防(fang)御系统(tong)加以拦截。而且对于美国(guo)这样(yang)国(guo)土面积同(tong)样(yang)广阔的国(guo)家而言,即使真的有十余枚核弹落在其国(guo)土上,也不可能把美国(guo)"炸回到石器时代"。因此,太空的武器化显然对美国(guo)有巨大的战略(lue)优(you)势。而这,也是美军积极推进X-37B项目的关键所在。

神秘的太空战机:X-37B

虽然是"空天飞机",但是X-37B无疑是目前尺寸最小(xiao)且重量在最轻的"航天飞机"。该机全重只有大约(yue)5吨(dun),长8.8米,高2.9米,翼展为4.6米,体(ti)积尺寸相(xiang)当于美国(guo)第一代航天飞机的四分之(zhi)一。X-37B的外形(xing)看起来很像(xiang)著名的劳(lao)斯莱斯"幻影",而且有趣的是,二者的长度刚好相(xiang)同(tong)。而且更巧合的是,X-37B恰好是在波音的"幻影工厂"研制生(sheng)产而来。

这是波音X-40A测试的罕见图片,大家现在说的X37B就(jiu)是由此而来(比例120%放(fang)大)

实行任务(wu)成功返航的X-37B太空飞机,和旁边的工作人员一比,确实体(ti)积尺寸并不是很大

X-37B的发射方式(shi)和美苏的第一代航天飞机有所不同(tong)。美苏的第一代航天飞机都采用了航天飞机自行捆(kun)绑一个大型外部燃料箱,然后在燃料箱旁边再捆(kun)绑2个固体(ti)火箭助推器的设计。大家以往(wang)在美国(guo)发射航天飞机时,伫立(li)在发射台(tai)中(zhong)间(jian)的并非是一枚火箭,而是一个超大号(hao)的外挂燃料箱,航天飞机就(jiu)是依靠消(xiao)耗这个燃料箱的燃料,才能够(gou)顺(shun)利升空。同(tong)时燃料箱两侧还分别捆(kun)绑1枚单级固体(ti)火箭助推器,以增加航天飞机的起飞推力。X-37B由于尺寸小(xiao),所以它可以直接由运载火箭发射,只需要将其包裹在运载火箭头(tou)部的载荷舱内即可。在进入太空后,载荷舱整(zheng)流(liu)罩分离,X-37B自行飞出载荷舱,启(qi)动后开始实行任务(wu)。

由于尺寸小(xiao),所以X-37B通常(chang)是整(zheng)个装入火箭载荷整(zheng)流(liu)罩内,如上图

X-37B是太空飞机还是太空战机?这个至今还在争论

实际上严格来说,X-37B并不能算真正的"空天飞机",而更准确的说法应该是"太空飞机"。这是因为X-37B的尺寸过(guo)小(xiao),特别是机翼翼展过(guo)小(xiao),在大气层内飞行时无法产生(sheng)足够(gou)的升力让飞机正常(chang)飞行,而且由于飞机尺寸小(xiao),所以载荷极其有限,所以也不具备(bei)在大气层内长距离飞行的能力。该机在使用火箭成功发射进入太空后,返回时只能依靠滑翔降落,不具备(bei)自主飞行能力,不过(guo)由于该机体(ti)积尺寸小(xiao),而且是无人驾驶(shi)太空飞机,所以这点缺陷并不算真正的"缺陷"。

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

尽管(guan)尺寸体(ti)积不大,但是X-37B却(que)有一个和第一代航天飞机类似的内置货舱,并且还有一条专门的机械臂,可以用于抓取卫(wei)星(xing)或者是释放(fang)卫(wei)星(xing)。因此X-37B具备(bei)在战时快速补充卫(wei)星(xing),同(tong)时捕获敌方卫(wei)星(xing)的能力。据猜测货舱中(zhong)如果(guo)不携带卫(wei)星(xing)的话,还可以用来携带核弹头(tou),也就(jiu)是笔者上面所述的直接从太空中(zhong)对地(di)表目标实施快速核打击。而且2014年X-37B的第三次试飞,就(jiu)是实行"绝密任务(wu)",这架X-37B型太空飞机在太空中(zhong)消(xiao)失了650多天。如果(guo)真的搭载核弹头(tou)对任何国(guo)家实施突袭的话,想必(bi)没有谁真的能挡(dang)住。

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

除了上述这些装备(bei)外,美国(guo)还在为X-37B研制全新的轻型激光武器。这是由于太空中(zhong)没有大气,不存在风(feng)雨雷电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(zhong)的威力不会削减(jian),而射程反(fan)而更远。如果(guo)美军为X-37B装备(bei)上激光武器,则该机就(jiu)可以直接远程击毁敌国(guo)卫(wei)星(xing)。一旦(dan)这样(yang)的情况发生(sheng),那将意味(wei)着(zhe)太空已经完全军事化。

反(fan)卫(wei)星(xing)、光能传输,这些都是在X37B上进行的秘密试验(yan)

目前美国(guo)正在为X-37B研制全新的离子火箭发动机。这是一种奇特的推进装置。因为大家传统(tong)意义上的化学火箭都需要消(xiao)耗能源并利用高速喷出的燃气产生(sheng)反(fan)作用力推动火箭运行,这种火箭通常(chang)称之(zhi)为"功质火箭",意思是火箭发动机要做功,就(jiu)必(bi)须消(xiao)耗物(wu)质。而离子发动机则是一种神奇的"无功质火箭",因为离子发动机是通过(guo)极高的电压给电子"充能"然后让电子高速从发动机中(zhong)喷出,进而产生(sheng)反(fan)作用力。而电子由于是自然界自然存在的,其过(guo)程非常(chang)类似于喷气式(shi)发动机,只不过(guo)离子发动机喷出的不是高速燃气,而是高压电子。

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

由于只消(xiao)耗能量,不消(xiao)耗物(wu)质,所以离子火箭发动机也被称为"无工质火箭",和上面的模块结合,就(jiu)能无限续(xu)航

相(xiang)比于传统(tong)化学火箭发动机,离子发动机的推力非常(chang)小(xiao),所以通常(chang)情况下都是使用化学火箭将航天器送入太空,然后再用离子发动机给航天不断(duan)加速。而离子发动机最大的特点在于——尽管(guan)推力小(xiao)到可怜,但是离子发动机却(que)可以无上限加速。因此,装备(bei)离子发动机的飞船有望成为人类第一种具备(bei)行星(xing)间(jian)飞行能力的飞船。

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

有人计算过(guo),采用化学火箭作为动力源的话,从地(di)球到临近的火星(xing),最短大约(yue)需要7个月;但是如果(guo)使用离子发动机火箭的话,仅需要2~4周时间(jian)。这是因为离子火箭可以不停的加速,虽然最开始时很慢但是会随着(zhe)时间(jian)的推移,其速度累积将会非常(chang)惊人。而这种离子发动机一旦(dan)装备(bei)在X-37B上,则该机将会完全实现1小(xiao)时打遍全球的战术需要。

美军目前最神秘的X-37B飞机,有理由相(xiang)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(zhe)X-37B的研制成功,并且连续(xu)长期太空部署来看,美国(guo)正在稳步推进太空军事化的进程,而且目前的X-37B已经基本成熟,随时可以搭载美国(guo)空军的战略(lue)核弹头(tou),还可以搭载全新的激光武器,并且安装离子火箭发动机。这已经是赤裸裸的太空军事化进程,必(bi)须引起世界各国(guo)足够(gou)的重视和警惕(ti)。

X-37B细节图片,其隔热瓦排布十分整(zheng)齐,做工优(you)良

中(zhong)国(guo)同(tong)类型发展情况:“神龙”与离子发动机,大家都有

实际上我国(guo)早在本世纪初就(jiu)测试过(guo)中(zhong)国(guo)版(ban)X-37B太空飞机。尽管(guan)外界信息很少,但是这架被命名为"神龙"的空天飞机不但存在,而且还有过(guo)短暂的曝光。根据公开的消(xiao)息,"神龙"已经完成了全部飞行测试,但是是否和X-37B一样(yang)进行过(guo)太空部署,目前尚不可知,不过(guo)就(jiu)整(zheng)个项目的进展而言,不上太空实在有些说不过(guo)去。

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

根据网友猜测画出的“中(zhong)国(guo)版(ban)”X-37B想象图

不仅是太空飞机,根据国(guo)外国媒体体(ti)的报道,实际上我国(guo)在离子发动机方面也处于世界领先地(di)位。2018年1月时,俄罗斯卫(wei)星(xing)通讯社曾(ceng)经发文称,我国(guo)已经研制出全新一代的离子火箭发动机,这种新式(shi)火箭发动机的最大加速度可达39千(qian)米/秒。结合我国(guo)目前正在制定的探索月球和火星(xing)的太空计划而言,西方国(guo)家普遍认为,我国(guo)将会是第一个开启(qi)有人驾驶(shi)飞船探测火星(xing)的国(guo)家。而加大对于太空飞行器和飞行技术的广泛探索,是对抗(kang)美国(guo)不断(duan)扩大的太空军事化进程唯一有效的方式(shi),因为依照美国(guo)人的思维"打不赢的敌人,就(jiu)是朋友"。

另外,中(zhong)国(guo)离子火箭发动机也正在研制,2019年已获得突破

"国(guo)虽大,好战必(bi)亡,忘战必(bi)危!"这是大家的老祖宗在2000多年前为大家留下的古训。即使在今天,要想要确保(bao)自己的和平与安全,就(jiu)必(bi)须仗剑扶犁,止戈为武。

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