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2025-02-24 17:38:30
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自(zi)从人(ren)类(lei)有了(le)意识开始,广阔的天空就是人(ren)类(lei)渴望征服的领域。如今(jin)人(ren)类(lei)不仅仅征服了(le)天空,而且也已经同时进军太空领域。1981年4月12日,人(ren)类(lei)首(shou)次(ci)正式(shi)发射了(le)"航天飞(fei)机"这是一种可以(yi)同时在太空和大气层内(nei)飞(fei)行的载人(ren)飞(fei)行器。历史上美(mei)国(guo)曾经总共制(zhi)造了(le)5架航天飞(fei)机,苏联在冷战时期(qi)也曾经制(zhi)造了(le)1架"暴风雪(xue)"号航天飞(fei)机。不过由于航天飞(fei)机技术复杂,使用危险,因此如今(jin)已经完(wan)全退出(chu)了(le)航空航天的历史舞台。

航天飞(fei)机,冷战时期(qi)人(ren)类(lei)太空技术的象征,也是人(ren)类(lei)航天技术的巅峰

在航天飞(fei)机全部(bu)退役后,美(mei)国(guo)依然没有放弃研制(zhi)空天飞(fei)机的设想,毕竟和一次(ci)性的运(yun)载火箭相比,可以(yi)多次(ci)重复使用的空天飞(fei)机显然更加经济实用。1999年7月,美(mei)国(guo)NASA正式(shi)立项开始研制(zhi)本文的主角——X-37B型空天飞(fei)机。不过这一计划从一开始就并非是纯民用计划,而是兼具美(mei)国(guo)军方背景的一项半军事武(wu)器研究(jiu)计划。舆论更是给(gei)X-37B起了(le)一个形象的名称:"太空战斗机"。

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

如今(jin),X-37B型空天飞(fei)机已经开始进行第六次(ci)试飞(fei),而在此之前,这架神秘的空天飞(fei)机曾经连续数年遨游太空,甚至还一度(du)神秘"消失"。那么,这架神秘的飞(fei)机到底从何而来,又将去向何方,所有一切(qie)不但值得(de)我们关注,同时美(mei)国(guo)对于太空军事化(hua)的野心,也值得(de)我们警惕。

需(xu)求的导向作用:美(mei)国(guo)开发全新空天飞(fei)机

从技术传承性上来说,X-37B实际上应该(gai)看作是航天飞(fei)机的下一代(dai)发展型,或(huo)者(zhe)直接叫(jiao)做"第二代(dai)航天飞(fei)机"。因为其设计的基本理念和航天飞(fei)机类(lei)似,都是采用兼容大气层内(nei)外飞(fei)行的气动布局和设计模式(shi),而且二者(zhe)最初的研制(zhi)目标都是相同的,就是要实现同时在大气层内(nei)外的飞(fei)行。

人(ren)类(lei)太空技术的标志:苏联的和平号太空站(zhan)和美(mei)国(guo)的航天飞(fei)机对接,也是太空非军事化(hua)的典范(fan)

从冷战时代(dai)开始,出(chu)于美(mei)苏争霸的考虑,美(mei)国(guo)和欧洲都不断加紧自(zi)身(shen)的航天项目发展。特别是在苏联最著名的"和平"号轨(gui)道空间站(zhan)发射升空并且正式(shi)投入使用后,美(mei)国(guo)发现自(zi)己(ji)在太空站(zhan)的建设方面已经远远落后于当时的苏联,因此拉拢欧洲的北约(yue)盟国(guo),共同出(chu)资(zi)兴(xing)建"阿尔法"国(guo)际空间站(zhan),这也是现在国(guo)际间太空合作的最初形态。

不过在兴(xing)建"阿尔法"国(guo)际空间站(zhan)时,由于需(xu)要向太空输(shu)送大量的人(ren)员设备(bei)以(yi)及补给(gei)物资(zi),因此以(yi)美(mei)国(guo)为首(shou)的北约(yue)国(guo)家必须进行高密度(du)的火箭发射。根据(ju)计算,如果所有物资(zi)都使用一次(ci)性运(yun)载火箭发射,则其总计发射次(ci)数将会超(chao)过一千次(ci),而这些火箭发射的成本每年都将会高达上百亿(yi)美(mei)元(注意,这是1985年的上百亿(yi)美(mei)元,而不是当今(jin)的上百亿(yi)——笔者(zhe)注)。如此高昂(ang)的成本促使美(mei)国(guo)开始寻求全新的廉价太空运(yun)输(shu)方案,而这正是"空天飞(fei)机"项目最初产生的原动力。

建造巨大的太空站(zhan),需(xu)要把大量的各种物资(zi)运(yun)往太空,而空天飞(fei)机显然比一次(ci)性火箭更有经济性优

1996年时美(mei)国(guo)NASA提出(chu)了(le)Future-X计划,在这个计划中,代(dai)号为"探险者(zhe)"的小型无(wu)人(ren)空天飞(fei)机,正是后来正式(shi)定(ding)型的X-37B型空天飞(fei)机。从2010年4月开始,X-37B型无(wu)人(ren)空天飞(fei)机开始进行试飞(fei)活动。仅在2010年到2015年,X-37B型空天飞(fei)机总共进行了(le)4次(ci)发射,而最后一次(ci),也就是2015年5月进行的发射,期(qi)间完(wan)全处于保(bao)密状态,而X-37B在这段(duan)时间内(nei),在太空中飞(fei)行时间超(chao)过2年时间,并且执行完(wan)全绝密的军方任(ren)务,这引(yin)起了(le)世界舆论的普遍关注。

X37B的首(shou)飞(fei)任(ren)务始于2010年,由Atlas V火箭执行,其整流罩经过改装,以(yi)适应X37B的大小

一直以(yi)来,"太空非军事化(hua)"是全球各国(guo)的普遍共识。即使在美(mei)苏冷战的最高峰,尽管双方都曾经考虑过在太空直接部(bu)署核弹头,但是最终由于种种因素的牵制(zhi)作用,太空反而保(bao)持了(le)长期(qi)的非军事化(hua)环境(jing)。但是如今(jin)由于苏联解体,俄(e)罗(luo)斯国(guo)力衰弱,已经无(wu)法和美(mei)国(guo)对抗,为了(le)持续巩固霸权地位,美(mei)国(guo)自(zi)21世纪以(yi)来,一直设法推进太空的军事化(hua)进程(cheng)。

NASA早期(qi)替代(dai)航天飞(fei)机的方案,其大小并没有比原有的航天飞(fei)机小多少

所谓太空军事化(hua)的核心,就是在太空中部(bu)署各种武(wu)器,用于摧毁(hui)任(ren)何敌对国(guo)家或(huo)者(zhe)潜在对手的航天器,甚至直接杀(sha)伤对方的航天员。不仅如此,太空军事化(hua)的一个重要议题(ti)就是在太空中部(bu)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(bu)署在太空中,经常从潜在对手头顶上仅仅500~1000千米远的地方掠过,其威慑力远远超(chao)过部(bu)署在1万千米以(yi)外的战略核导弹。

根据(ju)测算,以(yi)美(mei)军的"三叉戟II-D5"型潜射战略核导弹为例(li),该(gai)导弹有效射程(cheng)在11000~12000千米之间,如果从核潜艇上发射的话,导弹飞(fei)行1.1万千米命中目标,总共需(xu)要约(yue)半个小的时间,这段(duan)时间足(zu)够对方的导弹预警系统发出(chu)警报(bao),并且组织最低程(cheng)度(du)的疏(shu)散撤离,而由于苏联早在1970年代(dai)就已经研制(zhi)成功并部(bu)署了(le)代(dai)号为"橡(xiang)皮鞋套"的反导系统(俄(e)罗(luo)斯继承了(le)这一系统),所以(yi)飞(fei)行超(chao)过1万千米的"三叉戟"导弹也有可能干脆就直接遭到拦截。

早期(qi)的X-37B还尝试过这种奇葩(pa)的发射方式(shi),用以(yi)测试其无(wu)动力滑行姿态

这种奇怪的飞(fei)机被命名为“白(bai)色骑士”,可见其机身(shen)上的任(ren)务记(ji)录标,可窥见X37B的测试过程(cheng)与结果

而如果美(mei)军在太空轨(gui)道上部(bu)署核弹头的话,则美(mei)国(guo)的战略核导弹可以(yi)在距离俄(e)罗(luo)斯首(shou)都莫(mo)斯科(ke)仅仅1000千米远的地方发射,相当于"三叉戟"导弹飞(fei)行距离的十分(fen)之一不到,而且由于太空飞(fei)行物本身(shen)初始速度(du)就要满足(zu)第一宇宙速度(du),也就是7.9千米/秒,有这一初始速度(du)加持,再加上地球引(yin)力加速度(du),核弹头落地速度(du)将会超(chao)出(chu)现役所有的远程(cheng)战略导弹,再加上飞(fei)行距离仅有传统战略核导弹飞(fei)行路程(cheng)的十分(fen)之一左右,因此一旦从太空轨(gui)道上发动核打击,留给(gei)对方的反应时间通常不超(chao)过3分(fen)钟。真正可以(yi)算得(de)上是让敌方毫无(wu)防备(bei)。

所谓相互毁(hui)灭的核大战,大概就是上面这个样子

而且从太空中发射核弹对其他国(guo)家发动核打击,从理论上说具备(bei)先发制(zhi)人(ren)彻底消灭一个国(guo)家全部(bu)核武(wu)的可能。因为太空中的卫星可以(yi)有效监视任(ren)何国(guo)家的陆基战略核武(wu)器——无(wu)论是井式(shi)发射还是车(che)载机动发射,都可以(yi)被有效观(guan)测,然后对其进行有针对的打击;同时海军在大洋上则可以(yi)跟踪和攻击对方的战略导弹核潜艇。这样,即使有1~2艘核潜艇"死里逃(tao)生",其发动的核报(bao)复也完(wan)全可以(yi)被NMD等导弹防御系统加以(yi)拦截。而且对于美(mei)国(guo)这样国(guo)土面积同样广阔的国(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(mei)国(guo)"炸回到石(shi)器时代(dai)"。因此,太空的武(wu)器化(hua)显然对美(mei)国(guo)有巨大的战略优势。而这,也是美(mei)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(fei)机",但是X-37B无(wu)疑是目前尺寸最小且重量在最轻(qing)的"航天飞(fei)机"。该(gai)机全重只有大约(yue)5吨,长8.8米,高2.9米,翼展为4.6米,体积尺寸相当于美(mei)国(guo)第一代(dai)航天飞(fei)机的四分(fen)之一。X-37B的外形看起来很(hen)像著名的劳斯莱斯"幻影",而且有趣的是,二者(zhe)的长度(du)刚好(hao)相同。而且更巧合的是,X-37B恰好(hao)是在波(bo)音的"幻影工厂"研制(zhi)生产而来。

这是波(bo)音X-40A测试的罕见图片,我们现在说的X37B就是由此而来(比例(li)120%放大)

执行任(ren)务成功返航的X-37B太空飞(fei)机,和旁(pang)边(bian)的工作人(ren)员一比,确实体积尺寸并不是很(hen)大

X-37B的发射方式(shi)和美(mei)苏的第一代(dai)航天飞(fei)机有所不同。美(mei)苏的第一代(dai)航天飞(fei)机都采用了(le)航天飞(fei)机自(zi)行捆(kun)绑一个大型外部(bu)燃(ran)料(liao)箱,然后在燃(ran)料(liao)箱旁(pang)边(bian)再捆(kun)绑2个固体火箭助推器的设计。我们以(yi)往在美(mei)国(guo)发射航天飞(fei)机时,伫立在发射台中间的并非是一枚火箭,而是一个超(chao)大号的外挂燃(ran)料(liao)箱,航天飞(fei)机就是依靠消耗这个燃(ran)料(liao)箱的燃(ran)料(liao),才能够顺利升空。同时燃(ran)料(liao)箱两(liang)侧还分(fen)别捆(kun)绑1枚单级固体火箭助推器,以(yi)增加航天飞(fei)机的起飞(fei)推力。X-37B由于尺寸小,所以(yi)它可以(yi)直接由运(yun)载火箭发射,只需(xu)要将其包裹在运(yun)载火箭头部(bu)的载荷舱内(nei)即可。在进入太空后,载荷舱整流罩分(fen)离,X-37B自(zi)行飞(fei)出(chu)载荷舱,启动后开始执行任(ren)务。

由于尺寸小,所以(yi)X-37B通常是整个装入火箭载荷整流罩内(nei),如上图

X-37B是太空飞(fei)机还是太空战机?这个至今(jin)还在争论

实际上严格来说,X-37B并不能算真正的"空天飞(fei)机",而更准确的说法应该(gai)是"太空飞(fei)机"。这是因为X-37B的尺寸过小,特别是机翼翼展过小,在大气层内(nei)飞(fei)行时无(wu)法产生足(zu)够的升力让飞(fei)机正常飞(fei)行,而且由于飞(fei)机尺寸小,所以(yi)载荷极其有限,所以(yi)也不具备(bei)在大气层内(nei)长距离飞(fei)行的能力。该(gai)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(zi)主飞(fei)行能力,不过由于该(gai)机体积尺寸小,而且是无(wu)人(ren)驾驶(shi)太空飞(fei)机,所以(yi)这点缺陷并不算真正的"缺陷"。

图为在太空中拍摄的X37B执行任(ren)务,可见其货仓已打开,机械臂伸出(chu)测试

尽管尺寸体积不大,但是X-37B却有一个和第一代(dai)航天飞(fei)机类(lei)似的内(nei)置(zhi)货舱,并且还有一条专门的机械臂,可以(yi)用于抓取卫星或(huo)者(zhe)是释放卫星。因此X-37B具备(bei)在战时快(kuai)速补充卫星,同时捕获敌方卫星的能力。据(ju)猜测货舱中如果不携带卫星的话,还可以(yi)用来携带核弹头,也就是笔者(zhe)上面所述的直接从太空中对地表目标实施快(kuai)速核打击。而且2014年X-37B的第三次(ci)试飞(fei),就是执行"绝密任(ren)务",这架X-37B型太空飞(fei)机在太空中消失了(le)650多天。如果真的搭载核弹头对任(ren)何国(guo)家实施突袭(xi)的话,想必没有谁(shui)真的能挡住。

X-37B采用了(le)美(mei)国(guo)第一代(dai)航天飞(fei)机一样的设计,带有大型内(nei)置(zhi)货舱,并且有一台机械臂

除了(le)上述这些装备(bei)外,美(mei)国(guo)还在为X-37B研制(zhi)全新的轻(qing)型激光武(wu)器。这是由于太空中没有大气,不存在风雨雷电等影响激光射程(cheng)和功率的自(zi)然气候现象。所以(yi)激光在太空中的威力不会削减(jian),而射程(cheng)反而更远。如果美(mei)军为X-37B装备(bei)上激光武(wu)器,则该(gai)机就可以(yi)直接远程(cheng)击毁(hui)敌国(guo)卫星。一旦这样的情况发生,那将意味着太空已经完(wan)全军事化(hua)。

反卫星、光能传输(shu),这些都是在X37B上进行的秘密试验

目前美(mei)国(guo)正在为X-37B研制(zhi)全新的离子火箭发动机。这是一种奇特的推进装置(zhi)。因为我们传统意义上的化(hua)学火箭都需(xu)要消耗能源并利用高速喷出(chu)的燃(ran)气产生反作用力推动火箭运(yun)行,这种火箭通常称之为"功质火箭",意思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的"无(wu)功质火箭",因为离子发动机是通过极高的电压给(gei)电子"充能"然后让电子高速从发动机中喷出(chu),进而产生反作用力。而电子由于是自(zi)然界自(zi)然存在的,其过程(cheng)非常类(lei)似于喷气式(shi)发动机,只不过离子发动机喷出(chu)的不是高速燃(ran)气,而是高压电子。

美(mei)军研制(zhi)的光伏射频模块,可将光能转化(hua)为微波(bo)传输(shu),也可专为动力输(shu)出(chu),美(mei)军或(huo)借此实现太空能量远距离传输(shu)

由于只消耗能量,不消耗物质,所以(yi)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

相比于传统化(hua)学火箭发动机,离子发动机的推力非常小,所以(yi)通常情况下都是使用化(hua)学火箭将航天器送入太空,然后再用离子发动机给(gei)航天不断加速。而离子发动机最大的特点在于——尽管推力小到可怜,但是离子发动机却可以(yi)无(wu)上限加速。因此,装备(bei)离子发动机的飞(fei)船有望成为人(ren)类(lei)第一种具备(bei)行星间飞(fei)行能力的飞(fei)船。

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

有人(ren)计算过,采用化(hua)学火箭作为动力源的话,从地球到临近的火星,最短大约(yue)需(xu)要7个月;但是如果使用离子发动机火箭的话,仅需(xu)要2~4周时间。这是因为离子火箭可以(yi)不停的加速,虽然最开始时很(hen)慢但是会随着时间的推移,其速度(du)累积将会非常惊人(ren)。而这种离子发动机一旦装备(bei)在X-37B上,则该(gai)机将会完(wan)全实现1小时打遍全球的战术需(xu)要。

美(mei)军目前最神秘的X-37B飞(fei)机,有理由相信,"太空军事化(hua)"的始作俑(yong)者(zhe),就是这个看似玩具的东西

随着X-37B的研制(zhi)成功,并且连续长期(qi)太空部(bu)署来看,美(mei)国(guo)正在稳步推进太空军事化(hua)的进程(cheng),而且目前的X-37B已经基本成熟,随时可以(yi)搭载美(mei)国(guo)空军的战略核弹头,还可以(yi)搭载全新的激光武(wu)器,并且安(an)装离子火箭发动机。这已经是赤(chi)裸裸的太空军事化(hua)进程(cheng),必须引(yin)起世界各国(guo)足(zu)够的重视和警惕。

X-37B细节图片,其隔热瓦排布十分(fen)整齐,做工优良

中国(guo)同类(lei)型发展情况:“神龙”与离子发动机,我们都有

实际上我国(guo)早在本世纪初就测试过中国(guo)版X-37B太空飞(fei)机。尽管外界信息很(hen)少,但是这架被命名为"神龙"的空天飞(fei)机不但存在,而且还有过短暂的曝光。根据(ju)公开的消息,"神龙"已经完(wan)成了(le)全部(bu)飞(fei)行测试,但是是否和X-37B一样进行过太空部(bu)署,目前尚(shang)不可知,不过就整个项目的进展而言,不上太空实在有些说不过去。

代(dai)号"神龙"的我国(guo)自(zi)研太空飞(fei)机,正在进行大气层内(nei)测试,应该(gai)为滑翔测试

根据(ju)网友猜测画出(chu)的“中国(guo)版”X-37B想象图

不仅是太空飞(fei)机,根据(ju)国(guo)外媒体的报(bao)道,实际上我国(guo)在离子发动机方面也处于世界领先地位。2018年1月时,俄(e)罗(luo)斯卫星通讯社曾经发文称,我国(guo)已经研制(zhi)出(chu)全新一代(dai)的离子火箭发动机,这种新式(shi)火箭发动机的最大加速度(du)可达39千米/秒。结合我国(guo)目前正在制(zhi)定(ding)的探索月球和火星的太空计划而言,西方国(guo)家普遍认(ren)为,我国(guo)将会是第一个开启有人(ren)驾驶(shi)飞(fei)船探测火星的国(guo)家。而加大对于太空飞(fei)行器和飞(fei)行技术的广泛探索,是对抗美(mei)国(guo)不断扩大的太空军事化(hua)进程(cheng)唯(wei)一有效的方式(shi),因为依照美(mei)国(guo)人(ren)的思维(wei)"打不赢的敌人(ren),就是朋友"。

另外,中国(guo)离子火箭发动机也正在研制(zhi),2019年已获得(de)突破

"国(guo)虽大,好(hao)战必亡,忘(wang)战必危!"这是我们的老祖宗在2000多年前为我们留下的古训。即使在今(jin)天,要想要确保(bao)自(zi)己(ji)的和平与安(an)全,就必须仗剑扶犁,止戈为武(wu)。

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