自从人(ren)类有了意识开始(shi),广阔的天空就是人(ren)类渴望征服的领(ling)域。如今人(ren)类不仅(jin)仅(jin)征服了天空,而且也已(yi)经同时进(jin)军太空领(ling)域。1981年4月(yue)12日,人(ren)类首次正式发射了"航天飞机"这是一种可以同时在太空和大气层内飞行的载人(ren)飞行器。历(li)史上美国曾经总共制造了5架航天飞机,苏联在冷战时期也曾经制造了1架"暴风雪"号航天飞机。不过由(you)于航天飞机技术复杂,使用危险,因此如今已(yi)经完全退出了航空航天的历(li)史舞台。
航天飞机,冷战时期人(ren)类太空技术的象征,也是人(ren)类航天技术的巅峰
在航天飞机全部退役后,美国依然没有放弃研(yan)制空天飞机的设想(xiang),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(xian)然更加经济实用。1999年7月(yue),美国NASA正式立项开始(shi)研(yan)制本文的主角——X-37B型空天飞机。不过这一计(ji)划从一开始(shi)就并非是纯(chun)民用计(ji)划,而是兼具美国军方(fang)背景的一项半军事武器研(yan)究计(ji)划。舆(yu)论更是给X-37B起了一个(ge)形象的名称:"太空战斗机"。
X-37项目最早由(you)NASA进(jin)行开发,其原意就是替代(dai)即将退役的航天飞机。而后项目被美军接收,为(wei)其蒙上神(shen)秘面纱
如今,X-37B型空天飞机已(yi)经开始(shi)进(jin)行第六次试飞,而在此之前,这架神(shen)秘的空天飞机曾经连(lian)续数年遨游太空,甚至还一度神(shen)秘"消失"。那么,这架神(shen)秘的飞机到底(di)从何而来,又将去向何方(fang),所有一切不但值得大家关注(zhu),同时美国对于太空军事化的野心,也值得大家警惕。
需求的导向作用:美国开发全新空天飞机
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(xia)一代(dai)发展型,或者直接叫做"第二代(dai)航天飞机"。因为(wei)其设计(ji)的基本理(li)念和航天飞机类似,都是采用兼容大气层内外飞行的气动布局和设计(ji)模(mo)式,而且二者最初的研(yan)制目标都是相(xiang)同的,就是要实现同时在大气层内外的飞行。
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,也是太空非军事化的典(dian)范
从冷战时代(dai)开始(shi),出于美苏争霸的考虑,美国和欧洲都不断加紧自身的航天项目发展。特别是在苏联最著(zhu)名的"和平"号轨道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(fang)面已(yi)经远远落(luo)后于当时的苏联,因此拉拢欧洲的北约盟国,共同出资兴建"阿尔法"国际空间站,这也是现在国际间太空合(he)作的最初形态。
不过在兴建"阿尔法"国际空间站时,由(you)于需要向太空输送大量(liang)的人(ren)员设备以及补给物资,因此以美国为(wei)首的北约国家必须进(jin)行高密度的火箭发射。根(gen)据计(ji)算,如果所有物资都使用一次性运载火箭发射,则其总计(ji)发射次数将会超过一千(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(zhu)意,这是1985年的上百亿美金,而不是当今的上百亿——笔者注(zhu))。如此高昂(ang)的成本促(cu)使美国开始(shi)寻求全新的低价太空运输方(fang)案,而这正是"空天飞机"项目最初产生的原动力。
建造巨(ju)大的太空站,需要把大量(liang)的各种物资运往太空,而空天飞机显(xian)然比一次性火箭更有经济性优
1996年时美国NASA提出了Future-X计(ji)划,在这个(ge)计(ji)划中,代(dai)号为(wei)"探险者"的小型无人(ren)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(yue)开始(shi),X-37B型无人(ren)空天飞机开始(shi)进(jin)行试飞活动。仅(jin)在2010年到2015年,X-37B型空天飞机总共进(jin)行了4次发射,而最后一次,也就是2015年5月(yue)进(jin)行的发射,期间完全处于保(bao)密状态,而X-37B在这段(duan)时间内,在太空中飞行时间超过2年时间,并且实行完全绝密的军方(fang)任务,这引起了世界舆(yu)论的普遍关注(zhu)。
X37B的首飞任务始(shi)于2010年,由(you)Atlas V火箭实行,其整流罩经过改(gai)装,以适应X37B的大小
一直以来,"太空非军事化"是全球各国的普遍共识。即使在美苏冷战的最高峰,尽(jin)管双(shuang)方(fang)都曾经考虑过在太空直接部署核弹头,但是最终由(you)于种种因素的牵制作用,太空反而保(bao)持了长期的非军事化环境。但是如今由(you)于苏联解体,俄罗斯国力衰(shuai)弱,已(yi)经无法和美国对抗,为(wei)了持续巩固霸权地(di)位,美国自21世纪以来,一直设法推进(jin)太空的军事化进(jin)程(cheng)。
NASA早期替代(dai)航天飞机的方(fang)案,其大小并没有比原有的航天飞机小多少
所谓太空军事化的核心,就是在太空中部署各种武器,用于摧(cui)毁任何敌对国家或者潜(qian)在对手的航天器,甚至直接杀伤对方(fang)的航天员。不仅(jin)如此,太空军事化的一个(ge)重要议题就是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(xiang)比,核弹头部署在太空中,经常从潜(qian)在对手头顶上仅(jin)仅(jin)500~1000千(qian)米远的地(di)方(fang)掠过,其威慑力远远超过部署在1万千(qian)米以外的战略核导弹。
根(gen)据测算,以美军的"三叉戟II-D5"型潜(qian)射战略核导弹为(wei)例,该导弹有效射程(cheng)在11000~12000千(qian)米之间,如果从核潜(qian)艇上发射的话,导弹飞行1.1万千(qian)米命中目标,总共需要约半个(ge)小的时间,这段(duan)时间足够对方(fang)的导弹预警系统发出警报,并且组织最低程(cheng)度的疏(shu)散撤离,而由(you)于苏联早在1970年代(dai)就已(yi)经研(yan)制成功并部署了代(dai)号为(wei)"橡(xiang)皮鞋(xie)套"的反导系统(俄罗斯继承了这一系统),所以飞行超过1万千(qian)米的"三叉戟"导弹也有可能干脆就直接遭到拦截。
早期的X-37B还尝试过这种奇(qi)葩的发射方(fang)式,用以测试其无动力滑行姿态
这种奇(qi)怪(guai)的飞机被命名为(wei)“白色(se)骑士”,可见其机身上的任务记录标,可窥见X37B的测试过程(cheng)与结果
而如果美军在太空轨道上部署核弹头的话,则美国的战略核导弹可以在距离俄罗斯首都莫斯科仅(jin)仅(jin)1000千(qian)米远的地(di)方(fang)发射,相(xiang)当于"三叉戟"导弹飞行距离的十分之一不到,而且由(you)于太空飞行物本身初始(shi)速度就要满足第一宇宙速度,也就是7.9千(qian)米/秒,有这一初始(shi)速度加持,再加上地(di)球引力加速度,核弹头落(luo)地(di)速度将会超出现役所有的远程(cheng)战略导弹,再加上飞行距离仅(jin)有传统战略核导弹飞行路程(cheng)的十分之一左右,因此一旦从太空轨道上发动核打击,留给对方(fang)的反应时间通(tong)常不超过3分钟(zhong)。真正可以算得上是让敌方(fang)毫无防备。
所谓相(xiang)互毁灭的核大战,大概就是上面这个(ge)样子
而且从太空中发射核弹对其他国家发动核打击,从理(li)论上说具备先发制人(ren)彻底(di)消灭一个(ge)国家全部核武的可能。因为(wei)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(jin)行有针(zhen)对的打击;同时海军在大洋上则可以跟踪和攻击对方(fang)的战略导弹核潜(qian)艇。这样,即使有1~2艘核潜(qian)艇"死里逃生",其发动的核报复也完全可以被NMD等导弹防御系统加以拦截。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(luo)在其国土上,也不可能把美国"炸回到石器时代(dai)"。因此,太空的武器化显(xian)然对美国有巨(ju)大的战略优势。而这,也是美军积极推进(jin)X-37B项目的关键所在。
神(shen)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且重量(liang)在最轻的"航天飞机"。该机全重只有大约5吨(dun),长8.8米,高2.9米,翼展为(wei)4.6米,体积尺寸相(xiang)当于美国第一代(dai)航天飞机的四分之一。X-37B的外形看起来很(hen)像著(zhu)名的劳斯莱斯"幻(huan)影",而且有趣(qu)的是,二者的长度刚好(hao)相(xiang)同。而且更巧合(he)的是,X-37B恰(qia)好(hao)是在波音的"幻(huan)影工厂(chang)"研(yan)制生产而来。
这是波音X-40A测试的罕(han)见图片(pian),大家现在说的X37B就是由(you)此而来(比例120%放大)
实行任务成功返航的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很(hen)大
X-37B的发射方(fang)式和美苏的第一代(dai)航天飞机有所不同。美苏的第一代(dai)航天飞机都采用了航天飞机自行捆绑一个(ge)大型外部燃料箱(xiang),然后在燃料箱(xiang)旁边再捆绑2个(ge)固体火箭助(zhu)推器的设计(ji)。大家以往在美国发射航天飞机时,伫立在发射台中间的并非是一枚火箭,而是一个(ge)超大号的外挂(gua)燃料箱(xiang),航天飞机就是依靠消耗这个(ge)燃料箱(xiang)的燃料,才能够顺利升空。同时燃料箱(xiang)两侧还分别捆绑1枚单级固体火箭助(zhu)推器,以增加航天飞机的起飞推力。X-37B由(you)于尺寸小,所以它可以直接由(you)运载火箭发射,只需要将其包裹在运载火箭头部的载荷舱内即可。在进(jin)入太空后,载荷舱整流罩分离,X-37B自行飞出载荷舱,启动后开始(shi)实行任务。
由(you)于尺寸小,所以X-37B通(tong)常是整个(ge)装入火箭载荷整流罩内,如上图
X-37B是太空飞机还是太空战机?这个(ge)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(wei)X-37B的尺寸过小,特别是机翼翼展过小,在大气层内飞行时无法产生足够的升力让飞机正常飞行,而且由(you)于飞机尺寸小,所以载荷极其有限,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射进(jin)入太空后,返回时只能依靠滑翔(xiang)降落(luo),不具备自主飞行能力,不过由(you)于该机体积尺寸小,而且是无人(ren)驾驶太空飞机,所以这点(dian)缺(que)陷并不算真正的"缺(que)陷"。
图为(wei)在太空中拍摄的X37B实行任务,可见其货仓已(yi)打开,机械臂伸出测试
尽(jin)管尺寸体积不大,但是X-37B却有一个(ge)和第一代(dai)航天飞机类似的内置货舱,并且还有一条(tiao)专门的机械臂,可以用于抓(zhua)取(qu)卫星或者是释放卫星。因此X-37B具备在战时快速补充卫星,同时捕获敌方(fang)卫星的能力。据猜测货舱中如果不携带(dai)卫星的话,还可以用来携带(dai)核弹头,也就是笔者上面所述的直接从太空中对地(di)表目标实施快速核打击。而且2014年X-37B的第三次试飞,就是实行"绝密任务",这架X-37B型太空飞机在太空中消失了650多天。如果真的搭载核弹头对任何国家实施突袭的话,想(xiang)必没有谁真的能挡住。
X-37B采用了美国第一代(dai)航天飞机一样的设计(ji),带(dai)有大型内置货舱,并且有一台机械臂
除了上述这些装备外,美国还在为(wei)X-37B研(yan)制全新的轻型激光武器。这是由(you)于太空中没有大气,不存在风雨雷电等影响激光射程(cheng)和功率的自然气候现象。所以激光在太空中的威力不会削减,而射程(cheng)反而更远。如果美军为(wei)X-37B装备上激光武器,则该机就可以直接远程(cheng)击毁敌国卫星。一旦这样的情况(kuang)发生,那将意味(wei)着太空已(yi)经完全军事化。
反卫星、光能传输,这些都是在X37B上进(jin)行的秘密试验
目前美国正在为(wei)X-37B研(yan)制全新的离子火箭发动机。这是一种奇(qi)特的推进(jin)装置。因为(wei)大家传统意义上的化学火箭都需要消耗能源(yuan)并利用高速喷出的燃气产生反作用力推动火箭运行,这种火箭通(tong)常称之为(wei)"功质火箭",意思(si)是火箭发动机要做功,就必须消耗物质。而离子发动机则是一种神(shen)奇(qi)的"无功质火箭",因为(wei)离子发动机是通(tong)过极高的电压给电子"充能"然后让电子高速从发动机中喷出,进(jin)而产生反作用力。而电子由(you)于是自然界自然存在的,其过程(cheng)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速燃气,而是高压电子。
美军研(yan)制的光伏射频模(mo)块,可将光能转(zhuan)化为(wei)微波传输,也可专为(wei)动力输出,美军或借此实现太空能量(liang)远距离传输
由(you)于只消耗能量(liang),不消耗物质,所以离子火箭发动机也被称为(wei)"无工质火箭",和上面的模(mo)块结合(he),就能无限续航
相(xiang)比于传统化学火箭发动机,离子发动机的推力非常小,所以通(tong)常情况(kuang)下(xia)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加速。而离子发动机最大的特点(dian)在于——尽(jin)管推力小到可怜,但是离子发动机却可以无上限加速。因此,装备离子发动机的飞船有望成为(wei)人(ren)类第一种具备行星间飞行能力的飞船。
一个(ge)有意思(si)的细节(jie):X37B的发动机喷口,不在正中,而是在右侧。为(wei)何这样设计(ji)?还是不得而知
有人(ren)计(ji)算过,采用化学火箭作为(wei)动力源(yuan)的话,从地(di)球到临近的火星,最短(duan)大约需要7个(ge)月(yue);但是如果使用离子发动机火箭的话,仅(jin)需要2~4周时间。这是因为(wei)离子火箭可以不停的加速,虽然最开始(shi)时很(hen)慢但是会随着时间的推移,其速度累积将会非常惊人(ren)。而这种离子发动机一旦装备在X-37B上,则该机将会完全实现1小时打遍全球的战术需要。
美军目前最神(shen)秘的X-37B飞机,有理(li)由(you)相(xiang)信,"太空军事化"的始(shi)作俑者,就是这个(ge)看似玩具的东西
随着X-37B的研(yan)制成功,并且连(lian)续长期太空部署来看,美国正在稳步推进(jin)太空军事化的进(jin)程(cheng),而且目前的X-37B已(yi)经基本成熟,随时可以搭载美国空军的战略核弹头,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(yi)经是赤裸(luo)裸(luo)的太空军事化进(jin)程(cheng),必须引起世界各国足够的重视和警惕。
X-37B细节(jie)图片(pian),其隔热(re)瓦排布十分整齐,做工优良
中国同类型发展情况(kuang):“神(shen)龙”与离子发动机,大家都有
实际上我国早在本世纪初就测试过中国版X-37B太空飞机。尽(jin)管外界信息很(hen)少,但是这架被命名为(wei)"神(shen)龙"的空天飞机不但存在,而且还有过短(duan)暂的曝光。根(gen)据公开的消息,"神(shen)龙"已(yi)经完成了全部飞行测试,但是是否和X-37B一样进(jin)行过太空部署,目前尚不可知,不过就整个(ge)项目的进(jin)展而言,不上太空实在有些说不过去。
代(dai)号"神(shen)龙"的我国自研(yan)太空飞机,正在进(jin)行大气层内测试,应该为(wei)滑翔(xiang)测试
根(gen)据网友猜测画出的“中国版”X-37B想(xiang)象图
不仅(jin)是太空飞机,根(gen)据国外国媒体体的报道,实际上我国在离子发动机方(fang)面也处于世界领(ling)先地(di)位。2018年1月(yue)时,俄罗斯卫星通(tong)讯社(she)曾经发文称,我国已(yi)经研(yan)制出全新一代(dai)的离子火箭发动机,这种新式火箭发动机的最大加速度可达39千(qian)米/秒。结合(he)我国目前正在制定的探索月(yue)球和火星的太空计(ji)划而言,西方(fang)国家普遍认为(wei),我国将会是第一个(ge)开启有人(ren)驾驶飞船探测火星的国家。而加大对于太空飞行器和飞行技术的广泛探索,是对抗美国不断扩大的太空军事化进(jin)程(cheng)唯一有效的方(fang)式,因为(wei)依照(zhao)美国人(ren)的思(si)维"打不赢的敌人(ren),就是朋友"。
另外,中国离子火箭发动机也正在研(yan)制,2019年已(yi)获得突破
"国虽大,好(hao)战必亡,忘战必危!"这是大家的老祖宗(zong)在2000多年前为(wei)大家留下(xia)的古训。即使在今天,要想(xiang)要确保(bao)自己的和平与安全,就必须仗剑(jian)扶犁,止(zhi)戈为(wei)武。