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自(zi)从人类有了(le)意识开始,广阔的天空(kong)就是人类渴(ke)望征服的领域。如今人类不仅仅征服了(le)天空(kong),而且也已经同时进军太空(kong)领域。1981年4月12日,人类首次正式发射了(le)"航(hang)天飞(fei)机"这是一种可以同时在太空(kong)和(he)大气层内飞(fei)行的载人飞(fei)行器。历史(shi)上美国曾经总共制造了(le)5架航(hang)天飞(fei)机,苏联在冷战时期也曾经制造了(le)1架"暴风雪"号(hao)航(hang)天飞(fei)机。不过由于航(hang)天飞(fei)机技术复杂,使用危险,因此如今已经完全退出了(le)航(hang)空(kong)航(hang)天的历史(shi)舞台。
航(hang)天飞(fei)机,冷战时期人类太空(kong)技术的象征,也是人类航(hang)天技术的巅峰
在航(hang)天飞(fei)机全部退役后,美国依(yi)然没有放弃研制空(kong)天飞(fei)机的设想,毕竟和(he)一次性的运载火箭(jian)相比,可以多(duo)次重复使用的空(kong)天飞(fei)机显然更加经济实用。1999年7月,美国NASA正式立项开始研制本文的主角——X-37B型空(kong)天飞(fei)机。不过这一计划(hua)从一开始就并非是纯民(min)用计划(hua),而是兼具美国军方背景的一项半(ban)军事武器研究计划(hua)。舆论更是给X-37B起了(le)一个形(xing)象的名称(cheng):"太空(kong)战斗机"。
X-37项目最早由NASA进行开发,其原意就是替代即将退役的航(hang)天飞(fei)机。而后项目被美军接收,为其蒙(meng)上神秘面纱
如今,X-37B型空(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(shu)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,又将去(qu)向何方,所(suo)有一切不但(dan)值得我们关注,同时美国对于太空(kong)军事化的野心,也值得我们警(jing)惕。
需(xu)求的导向作用:美国开发全新(xin)空(kong)天飞(fei)机
从技术传承性上来说,X-37B实际上应该看作是航(hang)天飞(fei)机的下一代发展型,或者直接叫做"第二代航(hang)天飞(fei)机"。因为其设计的基本理念和(he)航(hang)天飞(fei)机类似,都(dou)是采用兼容大气层内外飞(fei)行的气动布(bu)局和(he)设计模式,而且二者最初的研制目标都(dou)是相同的,就是要实现同时在大气层内外的飞(fei)行。
人类太空(kong)技术的标志(zhi):苏联的和(he)平号(hao)太空(kong)站和(he)美国的航(hang)天飞(fei)机对接,也是太空(kong)非军事化的典范
从冷战时代开始,出于美苏争霸的考(kao)虑,美国和(he)欧洲都(dou)不断加紧自(zi)身的航(hang)天项目发展。特(te)别(bie)是在苏联最著名的"和(he)平"号(hao)轨道空(kong)间站发射升空(kong)并且正式投入使用后,美国发现自(zi)己在太空(kong)站的建设方面已经远(yuan)远(yuan)落后于当(dang)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(kong)间站,这也是现在国际间太空(kong)合作的最初形(xing)态。
不过在兴建"阿尔法"国际空(kong)间站时,由于需(xu)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(jian)发射。根(gen)据(ju)计算,如果(guo)所(suo)有物资都(dou)使用一次性运载火箭(jian)发射,则其总计发射次数(shu)将会超过一千次,而这些(xie)火箭(jian)发射的成本每年都(dou)将会高达上百亿美元(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)。如此高昂的成本促使美国开始寻求全新(xin)的廉价太空(kong)运输方案,而这正是"空(kong)天飞(fei)机"项目最初产(chan)生(sheng)的原动力。
建造巨大的太空(kong)站,需(xu)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(jian)更有经济性优
1996年时美国NASA提出了(le)Future-X计划(hua),在这个计划(hua)中,代号(hao)为"探险者"的小型无人空(kong)天飞(fei)机,正是后来正式定型的X-37B型空(kong)天飞(fei)机。从2010年4月开始,X-37B型无人空(kong)天飞(fei)机开始进行试飞(fei)活动。仅在2010年到2015年,X-37B型空(kong)天飞(fei)机总共进行了(le)4次发射,而最后一次,也就是2015年5月进行的发射,期间完全处于保密状态,而X-37B在这段时间内,在太空(kong)中飞(fei)行时间超过2年时间,并且执行完全绝密的军方任务,这引起了(le)世界舆论的普遍关注。
X37B的首飞(fei)任务始于2010年,由Atlas V火箭(jian)执行,其整流罩经过改装(zhuang),以适应X37B的大小
一直以来,"太空(kong)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,尽管双方都(dou)曾经考(kao)虑过在太空(kong)直接部署核弹头,但(dan)是最终由于种种因素的牵制作用,太空(kong)反而保持了(le)长(chang)期的非军事化环境。但(dan)是如今由于苏联解体,俄罗斯国力衰弱,已经无法和(he)美国对抗,为了(le)持续巩固(gu)霸权地位,美国自(zi)21世纪以来,一直设法推(tui)进太空(kong)的军事化进程。
NASA早期替代航(hang)天飞(fei)机的方案,其大小并没有比原有的航(hang)天飞(fei)机小多(duo)少
所(suo)谓太空(kong)军事化的核心,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潜在对手的航(hang)天器,甚至直接杀伤对方的航(hang)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)中部署战略核弹头。和(he)传统的陆基、海基战略核导弹相比,核弹头部署在太空(kong)中,经常从潜在对手头顶上仅仅500~1000千米远(yuan)的地方掠过,其威慑力远(yuan)远(yuan)超过部署在1万千米以外的战略核导弹。
根(gen)据(ju)测算,以美军的"三叉戟II-D5"型潜射战略核导弹为例,该导弹有效射程在11000~12000千米之间,如果(guo)从核潜艇上发射的话(hua),导弹飞(fei)行1.1万千米命中目标,总共需(xu)要约半(ban)个小的时间,这段时间足(zu)够对方的导弹预警(jing)系统发出警(jing)报,并且组织最低程度的疏散撤离,而由于苏联早在1970年代就已经研制成功并部署了(le)代号(hao)为"橡皮鞋套"的反导系统(俄罗斯继承了(le)这一系统),所(suo)以飞(fei)行超过1万千米的"三叉戟"导弹也有可能干(gan)脆就直接遭到拦截。
早期的X-37B还尝试过这种奇(qi)葩的发射方式,用以测试其无动力滑(hua)行姿态
这种奇(qi)怪的飞(fei)机被命名为“白(bai)色骑士”,可见其机身上的任务记录标,可窥见X37B的测试过程与结(jie)果(guo)
而如果(guo)美军在太空(kong)轨道上部署核弹头的话(hua),则美国的战略核导弹可以在距离俄罗斯首都(dou)莫斯科仅仅1000千米远(yuan)的地方发射,相当(dang)于"三叉戟"导弹飞(fei)行距离的十分之一不到,而且由于太空(kong)飞(fei)行物本身初始速(su)度就要满足(zu)第一宇(yu)宙速(su)度,也就是7.9千米/秒(miao),有这一初始速(su)度加持,再加上地球引力加速(su)度,核弹头落地速(su)度将会超出现役所(suo)有的远(yuan)程战略导弹,再加上飞(fei)行距离仅有传统战略核导弹飞(fei)行路(lu)程的十分之一左右(you),因此一旦从太空(kong)轨道上发动核打击,留给对方的反应时间通常不超过3分钟。真正可以算得上是让敌方毫无防备。
所(suo)谓相互毁灭的核大战,大概就是上面这个样子
而且从太空(kong)中发射核弹对其他国家发动核打击,从理论上说具备先发制人彻底消灭一个国家全部核武的可能。因为太空(kong)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(dou)可以被有效观测,然后对其进行有针对的打击;同时海军在大洋上则可以跟踪和(he)攻击对方的战略导弹核潜艇。这样,即使有1~2艘核潜艇"死里逃生(sheng)",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在其国土上,也不可能把美国"炸回到石器时代"。因此,太空(kong)的武器化显然对美国有巨大的战略优势。而这,也是美军积极推(tui)进X-37B项目的关键(jian)所(suo)在。
神秘的太空(kong)战机:X-37B
虽然是"空(kong)天飞(fei)机",但(dan)是X-37B无疑是目前尺寸最小且重量在最轻的"航(hang)天飞(fei)机"。该机全重只有大约5吨,长(chang)8.8米,高2.9米,翼展为4.6米,体积尺寸相当(dang)于美国第一代航(hang)天飞(fei)机的四分之一。X-37B的外形(xing)看起来很像著名的劳斯莱(lai)斯"幻影",而且有趣的是,二者的长(chang)度刚好相同。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(chan)而来。
这是波音X-40A测试的罕(han)见图片,我们现在说的X37B就是由此而来(比例120%放大)
执行任务成功返(fan)航(hang)的X-37B太空(kong)飞(fei)机,和(he)旁边的工作人员一比,确实体积尺寸并不是很大
X-37B的发射方式和(he)美苏的第一代航(hang)天飞(fei)机有所(suo)不同。美苏的第一代航(hang)天飞(fei)机都(dou)采用了(le)航(hang)天飞(fei)机自(zi)行捆绑一个大型外部燃料(liao)箱,然后在燃料(liao)箱旁边再捆绑2个固(gu)体火箭(jian)助推(tui)器的设计。我们以往在美国发射航(hang)天飞(fei)机时,伫立在发射台中间的并非是一枚火箭(jian),而是一个超大号(hao)的外挂燃料(liao)箱,航(hang)天飞(fei)机就是依(yi)靠消耗这个燃料(liao)箱的燃料(liao),才能够顺利升空(kong)。同时燃料(liao)箱两侧还分别(bie)捆绑1枚单级固(gu)体火箭(jian)助推(tui)器,以增加航(hang)天飞(fei)机的起飞(fei)推(tui)力。X-37B由于尺寸小,所(suo)以它可以直接由运载火箭(jian)发射,只需(xu)要将其包裹在运载火箭(jian)头部的载荷舱内即可。在进入太空(kong)后,载荷舱整流罩分离,X-37B自(zi)行飞(fei)出载荷舱,启动后开始执行任务。
由于尺寸小,所(suo)以X-37B通常是整个装(zhuang)入火箭(jian)载荷整流罩内,如上图
X-37B是太空(kong)飞(fei)机还是太空(kong)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(kong)天飞(fei)机",而更准确的说法应该是"太空(kong)飞(fei)机"。这是因为X-37B的尺寸过小,特(te)别(bie)是机翼翼展过小,在大气层内飞(fei)行时无法产(chan)生(sheng)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(suo)以载荷极其有限,所(suo)以也不具备在大气层内长(chang)距离飞(fei)行的能力。该机在使用火箭(jian)成功发射进入太空(kong)后,返(fan)回时只能依(yi)靠滑(hua)翔降落,不具备自(zi)主飞(fei)行能力,不过由于该机体积尺寸小,而且是无人驾驶(shi)太空(kong)飞(fei)机,所(suo)以这点缺陷并不算真正的"缺陷"。
图为在太空(kong)中拍(pai)摄的X37B执行任务,可见其货仓已打开,机械臂伸出测试
尽管尺寸体积不大,但(dan)是X-37B却有一个和(he)第一代航(hang)天飞(fei)机类似的内置货舱,并且还有一条专门的机械臂,可以用于抓取卫星或者是释放卫星。因此X-37B具备在战时快速(su)补充卫星,同时捕获敌方卫星的能力。据(ju)猜测货舱中如果(guo)不携带卫星的话(hua),还可以用来携带核弹头,也就是笔者上面所(suo)述的直接从太空(kong)中对地表目标实施快速(su)核打击。而且2014年X-37B的第三次试飞(fei),就是执行"绝密任务",这架X-37B型太空(kong)飞(fei)机在太空(kong)中消失了(le)650多(duo)天。如果(guo)真的搭载核弹头对任何国家实施突袭的话(hua),想必没有谁真的能挡(dang)住(zhu)。
X-37B采用了(le)美国第一代航(hang)天飞(fei)机一样的设计,带有大型内置货舱,并且有一台机械臂
除了(le)上述这些(xie)装(zhuang)备外,美国还在为X-37B研制全新(xin)的轻型激光武器。这是由于太空(kong)中没有大气,不存在风雨雷电等影响(xiang)激光射程和(he)功率的自(zi)然气候现象。所(suo)以激光在太空(kong)中的威力不会削减,而射程反而更远(yuan)。如果(guo)美军为X-37B装(zhuang)备上激光武器,则该机就可以直接远(yuan)程击毁敌国卫星。一旦这样的情况发生(sheng),那将意味着太空(kong)已经完全军事化。
反卫星、光能传输,这些(xie)都(dou)是在X37B上进行的秘密试验
目前美国正在为X-37B研制全新(xin)的离子火箭(jian)发动机。这是一种奇(qi)特(te)的推(tui)进装(zhuang)置。因为我们传统意义上的化学火箭(jian)都(dou)需(xu)要消耗能源并利用高速(su)喷出的燃气产(chan)生(sheng)反作用力推(tui)动火箭(jian)运行,这种火箭(jian)通常称(cheng)之为"功质火箭(jian)",意思是火箭(jian)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"无功质火箭(jian)",因为离子发动机是通过极高的电压给电子"充能"然后让电子高速(su)从发动机中喷出,进而产(chan)生(sheng)反作用力。而电子由于是自(zi)然界自(zi)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速(su)燃气,而是高压电子。
美军研制的光伏射频模块,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(kong)能量远(yuan)距离传输
由于只消耗能量,不消耗物质,所(suo)以离子火箭(jian)发动机也被称(cheng)为"无工质火箭(jian)",和(he)上面的模块结(jie)合,就能无限续航(hang)
相比于传统化学火箭(jian)发动机,离子发动机的推(tui)力非常小,所(suo)以通常情况下都(dou)是使用化学火箭(jian)将航(hang)天器送入太空(kong),然后再用离子发动机给航(hang)天不断加速(su)。而离子发动机最大的特(te)点在于——尽管推(tui)力小到可怜,但(dan)是离子发动机却可以无上限加速(su)。因此,装(zhuang)备离子发动机的飞(fei)船有望成为人类第一种具备行星间飞(fei)行能力的飞(fei)船。
一个有意思的细节:X37B的发动机喷口,不在正中,而是在右(you)侧。为何这样设计?还是不得而知
有人计算过,采用化学火箭(jian)作为动力源的话(hua),从地球到临(lin)近的火星,最短大约需(xu)要7个月;但(dan)是如果(guo)使用离子发动机火箭(jian)的话(hua),仅需(xu)要2~4周时间。这是因为离子火箭(jian)可以不停的加速(su),虽然最开始时很慢(man)但(dan)是会随着时间的推(tui)移,其速(su)度累积将会非常惊人。而这种离子发动机一旦装(zhuang)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(xu)要。
美军目前最神秘的X-37B飞(fei)机,有理由相信,"太空(kong)军事化"的始作俑者,就是这个看似玩具的东(dong)西(xi)
随着X-37B的研制成功,并且连续长(chang)期太空(kong)部署来看,美国正在稳步推(tui)进太空(kong)军事化的进程,而且目前的X-37B已经基本成熟,随时可以搭载美国空(kong)军的战略核弹头,还可以搭载全新(xin)的激光武器,并且安(an)装(zhuang)离子火箭(jian)发动机。这已经是赤裸(luo)裸(luo)的太空(kong)军事化进程,必须引起世界各国足(zu)够的重视和(he)警(jing)惕。
X-37B细节图片,其隔热瓦排(pai)布(bu)十分整齐,做工优良
中国同类型发展情况:“神龙(long)”与离子发动机,我们都(dou)有
实际上我国早在本世纪初就测试过中国版X-37B太空(kong)飞(fei)机。尽管外界信息很少,但(dan)是这架被命名为"神龙(long)"的空(kong)天飞(fei)机不但(dan)存在,而且还有过短暂的曝光。根(gen)据(ju)公开的消息,"神龙(long)"已经完成了(le)全部飞(fei)行测试,但(dan)是是否和(he)X-37B一样进行过太空(kong)部署,目前尚不可知,不过就整个项目的进展而言,不上太空(kong)实在有些(xie)说不过去(qu)。
代号(hao)"神龙(long)"的我国自(zi)研太空(kong)飞(fei)机,正在进行大气层内测试,应该为滑(hua)翔测试
根(gen)据(ju)网友猜测画出的“中国版”X-37B想象图
不仅是太空(kong)飞(fei)机,根(gen)据(ju)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,俄罗斯卫星通讯社曾经发文称(cheng),我国已经研制出全新(xin)一代的离子火箭(jian)发动机,这种新(xin)式火箭(jian)发动机的最大加速(su)度可达39千米/秒(miao)。结(jie)合我国目前正在制定的探索月球和(he)火星的太空(kong)计划(hua)而言,西(xi)方国家普遍认为,我国将会是第一个开启有人驾驶(shi)飞(fei)船探测火星的国家。而加大对于太空(kong)飞(fei)行器和(he)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(yi)照美国人的思维"打不赢的敌人,就是朋(peng)友"。
另外,中国离子火箭(jian)发动机也正在研制,2019年已获得突破
"国虽大,好战必亡,忘战必危!"这是我们的老祖宗在2000多(duo)年前为我们留下的古训。即使在今天,要想要确保自(zi)己的和(he)平与安(an)全,就必须仗剑扶犁,止戈为武。