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自从人类有了意(yi)识开始,广阔的天空(kong)就是人类渴望征服的领域。如今人类不仅仅征服了天空(kong),而且也已经同时(shi)进军太空(kong)领域。1981年4月12日,人类首次正(zheng)式发射(she)了"航天飞(fei)机"这是一种可(ke)以同时(shi)在太空(kong)和大气层(ceng)内飞(fei)行的载人飞(fei)行器。历史上美国曾经总共制造了5架航天飞(fei)机,苏联在冷战(zhan)时(shi)期也曾经制造了1架"暴风雪"号航天飞(fei)机。不过(guo)由于航天飞(fei)机技术复杂,使(shi)用危险,因此如今已经完全退出了航空(kong)航天的历史舞台。
航天飞(fei)机,冷战(zhan)时(shi)期人类太空(kong)技术的象征,也是人类航天技术的巅峰
在航天飞(fei)机全部退役后,美国依然没有放弃研制空(kong)天飞(fei)机的设想,毕竟和一次性的运载火箭相比,可(ke)以多次重复使(shi)用的空(kong)天飞(fei)机显然更加经济(ji)实用。1999年7月,美国NASA正(zheng)式立项开始研制本(ben)文的主角——X-37B型(xing)空(kong)天飞(fei)机。不过(guo)这一计划从一开始就并非是纯民用计划,而是兼具美国军方背景的一项半军事武器研究(jiu)计划。舆(yu)论更是给X-37B起(qi)了一个形象的名(ming)称:"太空(kong)战(zhan)斗机"。
X-37项目最早(zao)由NASA进行开发,其原意(yi)就是替代即将退役的航天飞(fei)机。而后项目被美军接收,为其蒙上神秘面纱
如今,X-37B型(xing)空(kong)天飞(fei)机已经开始进行第六次试飞(fei),而在此之前,这架神秘的空(kong)天飞(fei)机曾经连续数年遨游太空(kong),甚至还一度神秘"消失"。那么,这架神秘的飞(fei)机到底从何而来,又(you)将去向何方,所有一切不但值得我们关注,同时(shi)美国对于太空(kong)军事化的野心,也值得我们警惕。
需求的导向作用:美国开发全新空(kong)天飞(fei)机
从技术传(chuan)承性上来说,X-37B实际上应该看作是航天飞(fei)机的下一代发展型(xing),或者(zhe)直接叫(jiao)做"第二代航天飞(fei)机"。因为其设计的基(ji)本(ben)理(li)念(nian)和航天飞(fei)机类似,都是采用兼容大气层(ceng)内外飞(fei)行的气动布局和设计模式,而且二者(zhe)最初(chu)的研制目标(biao)都是相同的,就是要实现(xian)同时(shi)在大气层(ceng)内外的飞(fei)行。
人类太空(kong)技术的标(biao)志:苏联的和平号太空(kong)站和美国的航天飞(fei)机对接,也是太空(kong)非军事化的典范
从冷战(zhan)时(shi)代开始,出于美苏争霸的考虑(lu),美国和欧洲都不断加紧自身的航天项目发展。特别是在苏联最著名(ming)的"和平"号轨道空(kong)间站发射(she)升空(kong)并且正(zheng)式投(tou)入使(shi)用后,美国发现(xian)自己在太空(kong)站的建设方面已经远远落后于当时(shi)的苏联,因此拉拢欧洲的北约盟国,共同出资兴建"阿尔法(fa)"国际空(kong)间站,这也是现(xian)在国际间太空(kong)合作的最初(chu)形态。
不过(guo)在兴建"阿尔法(fa)"国际空(kong)间站时(shi),由于需要向太空(kong)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国家必须进行高密度的火箭发射(she)。根据计算,如果所有物资都使(shi)用一次性运载火箭发射(she),则其总计发射(she)次数将会超过(guo)一千次,而这些火箭发射(she)的成(cheng)本(ben)每年都将会高达上百亿(yi)美元(yuan)(注意(yi),这是1985年的上百亿(yi)美元(yuan),而不是当今的上百亿(yi)——笔者(zhe)注)。如此高昂的成(cheng)本(ben)促使(shi)美国开始寻求全新的廉(lian)价太空(kong)运输方案(an),而这正(zheng)是"空(kong)天飞(fei)机"项目最初(chu)产生(sheng)的原动力。
建造巨大的太空(kong)站,需要把大量的各种物资运往太空(kong),而空(kong)天飞(fei)机显然比一次性火箭更有经济(ji)性优
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(zhe)"的小型(xing)无(wu)人空(kong)天飞(fei)机,正(zheng)是后来正(zheng)式定型(xing)的X-37B型(xing)空(kong)天飞(fei)机。从2010年4月开始,X-37B型(xing)无(wu)人空(kong)天飞(fei)机开始进行试飞(fei)活动。仅在2010年到2015年,X-37B型(xing)空(kong)天飞(fei)机总共进行了4次发射(she),而最后一次,也就是2015年5月进行的发射(she),期间完全处于保密状态,而X-37B在这段时(shi)间内,在太空(kong)中飞(fei)行时(shi)间超过(guo)2年时(shi)间,并且执行完全绝(jue)密的军方任务,这引起(qi)了世界舆(yu)论的普遍关注。
X37B的首飞(fei)任务始于2010年,由Atlas V火箭执行,其整流罩(zhao)经过(guo)改装,以适应X37B的大小
一直以来,"太空(kong)非军事化"是全球(qiu)各国的普遍共识。即使(shi)在美苏冷战(zhan)的最高峰,尽管双方都曾经考虑(lu)过(guo)在太空(kong)直接部署核(he)弹头,但是最终由于种种因素的牵制作用,太空(kong)反而保持了长期的非军事化环境。但是如今由于苏联解体,俄罗(luo)斯国力衰(shuai)弱,已经无(wu)法(fa)和美国对抗,为了持续巩固霸权地位,美国自21世纪以来,一直设法(fa)推进太空(kong)的军事化进程。
NASA早(zao)期替代航天飞(fei)机的方案(an),其大小并没有比原有的航天飞(fei)机小多少
所谓太空(kong)军事化的核(he)心,就是在太空(kong)中部署各种武器,用于摧毁任何敌对国家或者(zhe)潜在对手的航天器,甚至直接杀伤(shang)对方的航天员。不仅如此,太空(kong)军事化的一个重要议题就是在太空(kong)中部署战(zhan)略核(he)弹头。和传(chuan)统(tong)的陆(lu)基(ji)、海(hai)基(ji)战(zhan)略核(he)导弹相比,核(he)弹头部署在太空(kong)中,经常从潜在对手头顶上仅仅500~1000千米(mi)远的地方掠过(guo),其威慑力远远超过(guo)部署在1万千米(mi)以外的战(zhan)略核(he)导弹。
根据测算,以美军的"三(san)叉戟II-D5"型(xing)潜射(she)战(zhan)略核(he)导弹为例,该导弹有效射(she)程在11000~12000千米(mi)之间,如果从核(he)潜艇上发射(she)的话,导弹飞(fei)行1.1万千米(mi)命中目标(biao),总共需要约半个小的时(shi)间,这段时(shi)间足够对方的导弹预警系统(tong)发出警报,并且组织最低程度的疏(shu)散(san)撤离,而由于苏联早(zao)在1970年代就已经研制成(cheng)功并部署了代号为"橡皮鞋套"的反导系统(tong)(俄罗(luo)斯继承了这一系统(tong)),所以飞(fei)行超过(guo)1万千米(mi)的"三(san)叉戟"导弹也有可(ke)能干(gan)脆(cui)就直接遭到拦截。
早(zao)期的X-37B还尝试过(guo)这种奇(qi)葩的发射(she)方式,用以测试其无(wu)动力滑行姿态
这种奇(qi)怪的飞(fei)机被命名(ming)为“白色骑士”,可(ke)见其机身上的任务记录标(biao),可(ke)窥见X37B的测试过(guo)程与结果
而如果美军在太空(kong)轨道上部署核(he)弹头的话,则美国的战(zhan)略核(he)导弹可(ke)以在距离俄罗(luo)斯首都莫斯科仅仅1000千米(mi)远的地方发射(she),相当于"三(san)叉戟"导弹飞(fei)行距离的十分之一不到,而且由于太空(kong)飞(fei)行物本(ben)身初(chu)始速度就要满足第一宇宙速度,也就是7.9千米(mi)/秒,有这一初(chu)始速度加持,再加上地球(qiu)引力加速度,核(he)弹头落地速度将会超出现(xian)役所有的远程战(zhan)略导弹,再加上飞(fei)行距离仅有传(chuan)统(tong)战(zhan)略核(he)导弹飞(fei)行路程的十分之一左右,因此一旦(dan)从太空(kong)轨道上发动核(he)打击,留(liu)给对方的反应时(shi)间通常不超过(guo)3分钟。真正(zheng)可(ke)以算得上是让敌方毫无(wu)防备。
所谓相互(hu)毁灭的核(he)大战(zhan),大概就是上面这个样子
而且从太空(kong)中发射(she)核(he)弹对其他国家发动核(he)打击,从理(li)论上说具备先发制人彻底消灭一个国家全部核(he)武的可(ke)能。因为太空(kong)中的卫星可(ke)以有效监视任何国家的陆(lu)基(ji)战(zhan)略核(he)武器——无(wu)论是井式发射(she)还是车载机动发射(she),都可(ke)以被有效观测,然后对其进行有针(zhen)对的打击;同时(shi)海(hai)军在大洋上则可(ke)以跟踪和攻击对方的战(zhan)略导弹核(he)潜艇。这样,即使(shi)有1~2艘(sou)核(he)潜艇"死里逃生(sheng)",其发动的核(he)报复也完全可(ke)以被NMD等导弹防御系统(tong)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(shi)真的有十余枚核(he)弹落在其国土上,也不可(ke)能把美国"炸回(hui)到石(shi)器时(shi)代"。因此,太空(kong)的武器化显然对美国有巨大的战(zhan)略优势。而这,也是美军积极推进X-37B项目的关键所在。
神秘的太空(kong)战(zhan)机:X-37B
虽(sui)然是"空(kong)天飞(fei)机",但是X-37B无(wu)疑是目前尺寸最小且重量在最轻的"航天飞(fei)机"。该机全重只有大约5吨,长8.8米(mi),高2.9米(mi),翼(yi)展为4.6米(mi),体积尺寸相当于美国第一代航天飞(fei)机的四分之一。X-37B的外形看起(qi)来很像著名(ming)的劳斯莱斯"幻影",而且有趣的是,二者(zhe)的长度刚好相同。而且更巧(qiao)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(pian),我们现(xian)在说的X37B就是由此而来(比例120%放大)
执行任务成(cheng)功返航的X-37B太空(kong)飞(fei)机,和旁(pang)边的工作人员一比,确实体积尺寸并不是很大
X-37B的发射(she)方式和美苏的第一代航天飞(fei)机有所不同。美苏的第一代航天飞(fei)机都采用了航天飞(fei)机自行捆(kun)绑一个大型(xing)外部燃料箱,然后在燃料箱旁(pang)边再捆(kun)绑2个固体火箭助推器的设计。我们以往在美国发射(she)航天飞(fei)机时(shi),伫立在发射(she)台中间的并非是一枚火箭,而是一个超大号的外挂燃料箱,航天飞(fei)机就是依靠消耗这个燃料箱的燃料,才能够顺利升空(kong)。同时(shi)燃料箱两侧还分别捆(kun)绑1枚单级固体火箭助推器,以增加航天飞(fei)机的起(qi)飞(fei)推力。X-37B由于尺寸小,所以它可(ke)以直接由运载火箭发射(she),只需要将其包裹(guo)在运载火箭头部的载荷(he)舱(cang)内即可(ke)。在进入太空(kong)后,载荷(he)舱(cang)整流罩(zhao)分离,X-37B自行飞(fei)出载荷(he)舱(cang),启动后开始执行任务。
由于尺寸小,所以X-37B通常是整个装入火箭载荷(he)整流罩(zhao)内,如上图
X-37B是太空(kong)飞(fei)机还是太空(kong)战(zhan)机?这个至今还在争论
实际上严格来说,X-37B并不能算真正(zheng)的"空(kong)天飞(fei)机",而更准确的说法(fa)应该是"太空(kong)飞(fei)机"。这是因为X-37B的尺寸过(guo)小,特别是机翼(yi)翼(yi)展过(guo)小,在大气层(ceng)内飞(fei)行时(shi)无(wu)法(fa)产生(sheng)足够的升力让飞(fei)机正(zheng)常飞(fei)行,而且由于飞(fei)机尺寸小,所以载荷(he)极其有限,所以也不具备在大气层(ceng)内长距离飞(fei)行的能力。该机在使(shi)用火箭成(cheng)功发射(she)进入太空(kong)后,返回(hui)时(shi)只能依靠滑翔降落,不具备自主飞(fei)行能力,不过(guo)由于该机体积尺寸小,而且是无(wu)人驾驶太空(kong)飞(fei)机,所以这点缺陷并不算真正(zheng)的"缺陷"。
图为在太空(kong)中拍摄的X37B执行任务,可(ke)见其货仓已打开,机械臂伸出测试
尽管尺寸体积不大,但是X-37B却(que)有一个和第一代航天飞(fei)机类似的内置货舱(cang),并且还有一条专(zhuan)门的机械臂,可(ke)以用于抓取(qu)卫星或者(zhe)是释放卫星。因此X-37B具备在战(zhan)时(shi)快速补充卫星,同时(shi)捕获敌方卫星的能力。据猜测货舱(cang)中如果不携带卫星的话,还可(ke)以用来携带核(he)弹头,也就是笔者(zhe)上面所述的直接从太空(kong)中对地表目标(biao)实施快速核(he)打击。而且2014年X-37B的第三(san)次试飞(fei),就是执行"绝(jue)密任务",这架X-37B型(xing)太空(kong)飞(fei)机在太空(kong)中消失了650多天。如果真的搭(da)载核(he)弹头对任何国家实施突袭的话,想必没有谁真的能挡住(zhu)。
X-37B采用了美国第一代航天飞(fei)机一样的设计,带有大型(xing)内置货舱(cang),并且有一台机械臂
除了上述这些装备外,美国还在为X-37B研制全新的轻型(xing)激光武器。这是由于太空(kong)中没有大气,不存在风雨雷电等影响激光射(she)程和功率的自然气候现(xian)象。所以激光在太空(kong)中的威力不会削(xue)减(jian),而射(she)程反而更远。如果美军为X-37B装备上激光武器,则该机就可(ke)以直接远程击毁敌国卫星。一旦(dan)这样的情况发生(sheng),那将意(yi)味着太空(kong)已经完全军事化。
反卫星、光能传(chuan)输,这些都是在X37B上进行的秘密试验
目前美国正(zheng)在为X-37B研制全新的离子火箭发动机。这是一种奇(qi)特的推进装置。因为我们传(chuan)统(tong)意(yi)义上的化学火箭都需要消耗能源并利用高速喷出的燃气产生(sheng)反作用力推动火箭运行,这种火箭通常称之为"功质火箭",意(yi)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奇(qi)的"无(wu)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喷出,进而产生(sheng)反作用力。而电子由于是自然界自然存在的,其过(guo)程非常类似于喷气式发动机,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(she)频模块,可(ke)将光能转化为微波传(chuan)输,也可(ke)专(zhuan)为动力输出,美军或借此实现(xian)太空(kong)能量远距离传(chuan)输
由于只消耗能量,不消耗物质,所以离子火箭发动机也被称为"无(wu)工质火箭",和上面的模块结合,就能无(wu)限续航
相比于传(chuan)统(tong)化学火箭发动机,离子发动机的推力非常小,所以通常情况下都是使(shi)用化学火箭将航天器送入太空(kong),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在于——尽管推力小到可(ke)怜,但是离子发动机却(que)可(ke)以无(wu)上限加速。因此,装备离子发动机的飞(fei)船有望成(cheng)为人类第一种具备行星间飞(fei)行能力的飞(fei)船。
一个有意(yi)思(si)的细(xi)节:X37B的发动机喷口,不在正(zheng)中,而是在右侧。为何这样设计?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,从地球(qiu)到临近的火星,最短大约需要7个月;但是如果使(shi)用离子发动机火箭的话,仅需要2~4周时(shi)间。这是因为离子火箭可(ke)以不停(ting)的加速,虽(sui)然最开始时(shi)很慢(man)但是会随着时(shi)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(dan)装备在X-37B上,则该机将会完全实现(xian)1小时(shi)打遍全球(qiu)的战(zhan)术需要。
美军目前最神秘的X-37B飞(fei)机,有理(li)由相信(xin),"太空(kong)军事化"的始作俑者(zhe),就是这个看似玩具的东西
随着X-37B的研制成(cheng)功,并且连续长期太空(kong)部署来看,美国正(zheng)在稳步(bu)推进太空(kong)军事化的进程,而且目前的X-37B已经基(ji)本(ben)成(cheng)熟,随时(shi)可(ke)以搭(da)载美国空(kong)军的战(zhan)略核(he)弹头,还可(ke)以搭(da)载全新的激光武器,并且安装离子火箭发动机。这已经是赤(chi)裸裸的太空(kong)军事化进程,必须引起(qi)世界各国足够的重视和警惕。
X-37B细(xi)节图片(pian),其隔热瓦(wa)排(pai)布十分整齐,做工优良
中国同类型(xing)发展情况:“神龙”与离子发动机,我们都有
实际上我国早(zao)在本(ben)世纪初(chu)就测试过(guo)中国版X-37B太空(kong)飞(fei)机。尽管外界信(xin)息(xi)很少,但是这架被命名(ming)为"神龙"的空(kong)天飞(fei)机不但存在,而且还有过(guo)短暂的曝光。根据公开的消息(xi),"神龙"已经完成(cheng)了全部飞(fei)行测试,但是是否和X-37B一样进行过(guo)太空(kong)部署,目前尚不可(ke)知,不过(guo)就整个项目的进展而言,不上太空(kong)实在有些说不过(guo)去。
代号"神龙"的我国自研太空(kong)飞(fei)机,正(zheng)在进行大气层(ceng)内测试,应该为滑翔测试
根据网(wang)友猜测画(hua)出的“中国版”X-37B想象图
不仅是太空(kong)飞(fei)机,根据国外媒体的报道,实际上我国在离子发动机方面也处于世界领先地位。2018年1月时(shi),俄罗(luo)斯卫星通讯(xun)社曾经发文称,我国已经研制出全新一代的离子火箭发动机,这种新式火箭发动机的最大加速度可(ke)达39千米(mi)/秒。结合我国目前正(zheng)在制定的探索月球(qiu)和火星的太空(kong)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(fei)船探测火星的国家。而加大对于太空(kong)飞(fei)行器和飞(fei)行技术的广泛探索,是对抗美国不断扩大的太空(kong)军事化进程唯一有效的方式,因为依照美国人的思(si)维"打不赢的敌人,就是朋友"。
另外,中国离子火箭发动机也正(zheng)在研制,2019年已获得突破
"国虽(sui)大,好战(zhan)必亡,忘战(zhan)必危!"这是我们的老祖宗在2000多年前为我们留(liu)下的古训。即使(shi)在今天,要想要确保自己的和平与安全,就必须仗剑(jian)扶犁,止戈为武。