小精灵暗藏杀机

时间:2022-06-02 11:40:02 公文范文 浏览次数:

计划从佛罗里达州卡纳维拉尔角发射X-37B,执行第4次任务。

种种猜测

X-37 B被认为是美国空军最神秘的空间飞行器。自从2004年美国国防部高级计划研究局突然从美国航空航天局手中接管了X-3 7B的全部研制工作后,有关X-37B的实际用途、详细任务情况以及未来计划等内容均属于美国军方的高级机密。

与前两次发射X-37 B一样,美国军方没有披露与第三次发射X-37B有关的更多信息,只说这次发射是为空军测试“稳定、可重复使用的无人驾驶空天测试平台”而进行的。美国空军新闻发言人特蕾西·邦克称,与前两次飞行任务相似,本次飞行任务详细信息是秘密的,但重点仍是测试X-37B无人驾驶飞行器的可重复使用性、功能和成本效益。这种飞行器只装有航天发动机,发射方式与普通航天飞机无异,但美国希望它所测试的技术有助于研发同时载有航天及航空发动机、水平起降的全新飞行器。美国媒体猜测,该飞行器上可能搭载侦察卫星使用的遥感器,其任务就是在太空测试这些设备。

美空军近期在一份简短声明中表示,X-37B在过去22个月的绕地飞行中,进行了多项技术测试,包括对巡航系统、防热系统以及电子设备进行技术测试;以及在返回过程中检测其自动变轨、返航以及着陆能力等。声明称,美军未来还将对X-37B进行更多测试。不过,多数美国媒体认为,X-37B在此期间还执行了多项秘密任务,包括侦察、监控活动以及测试新型太空武器装备等多项秘密任务。分析人士说,X-37B有可能成为在太空从事间谍活动的平台,其中包括可能对其他国家的卫星实施监测。不过美国官员此前否认这一项目与可能制造用来击落其他卫星的“太空武器”有任何关联。美国空军说,X-37B能够检测针对“可多次使用的”航天器的技术,并开展能够在地球上进行研究的某些试验。

美国哈佛-史密松森天体物理中心的科学观察家乔纳森·麦克道威尔推测:X-37B此次有可能携带了新型遥感器进行试验。由于此前两次飞行范围都在北纬40°~南纬40°之间,它很可能用于侦察中东,以及定位阿富汗的恐怖分子训练营。麦克道威尔驳斥了有关将X-37B作为一种武器或跟踪别国卫星的传言。他称:“X-37B能完成的所有任务正是侦察卫星通常所做的。X-37B的飞行轨道使得俄罗斯遥远的北方地区处于其观测范围之外。”

俄罗斯前空军总司令在X-37B首飞时便警告俄罗斯有可能成为第二个伊拉克,他呼吁俄罗斯尽快建立空天防御体系应对美国太空军事化威胁。俄罗斯《真理报》敦促莫斯科早日恢复苏联时期研发空天飞机的“暴风雪计划”,并称俄已恢复苏联时期的米格-31M“卫星歼击机”项目。俄罗斯newsinfo网站针对X-37B说,俄罗斯有可能重启冷战时可重复使用的多用途空天系统计划,该系统比X-37B更强。

X-37B究竟是何用途?美国《福布斯》说,“这要看你问的是谁了”。《福布斯》发文说,从美国航空航天局1999年立项(后转至负责研发新武器的国防部高级研究计划局)至今,美国没有几个人能回答这个问题。

对此,美方一再遮掩的态度,使得其意图变得扑朔迷离。美国空军空间项目副部长、前航天飞机指令长加里·佩顿对X-37B的真实用途的解释是,它既是技术验证的平台,也是空间实验平台,显示了美国在可重复使用无人空间实验平台方面的“科技实力”。美国“全球安全”网站执行官约翰·派克称,“我认为它的用途之一就是让人一直猜测它的用途到底是什么”。

温故知新

2010年4月22日,美国用宇宙神-5火箭发射首架X-37B。它于2010年12月3日在美国加利福尼亚州洛杉矶市西北部的范登堡空军基地长4600米、宽61米的跑道上自动着陆。其225天的飞行近乎完美,惟一的问题是在降落过程中一个轮胎爆裂。其任务是自主试验多种技术,包括制导导航和控制系统、展开式太阳电池阵系统、耐高温的热力学防护系统、轻重量高温结构和起落装置、太空持久飞行的技术、自主再入大气层和着陆能力等。它在倾角为40°、近地点433千米、远地点444千米的轨道上运行,后来又进行发射X-37B的“宇宙神”-5火箭整流罩了5次变轨。有人认为,这很可能是为了验证飞行器上侦察装置的成像效果。2012年4月,美国航空航天局艾姆斯研究中心因X-37B防热系统获得2011年度政府发明奖,获奖的原因是研发了韧化单体纤维增强抗氧化复合材料(TUFROC)。采用这种材料制作的防热系统具有轻质、低成本和可重复使用等特点,在X-37B以高超声速再入大气层的过程中起到了很好的热防护作用,在1649℃以上仍能保持可用性。

第二架X-37B的任务仍然以试验飞行器自身性能为主,但将频繁机动,增加轨道横向飞行范围,以及在更强侧风时的进场能力,以演示验证飞行器性能,进一步验证轨道自动操作、再入大气和像常规飞机那样着陆。第二架X-37B比第一架在轨时间长了许多,以增强空军对X-37B能力的了解。X-37B飞行的时间越长,对其部件性能的测试时间就越长,这是任务的最终目标。在此次飞行中,它测试了先进的制导、导航和控制系统、热防护系统、航空电子技术、高温结构与密封、能重复使用的绝缘材料、轻型机电飞行系统、自动轨道飞行、返回与着陆系统等技术。

业余卫星跟踪者们对其密切关注,发现它在绕地飞行中轨道高度曾由331千米提升到337千米,轨道倾角为42.8°。不过,在2012年5月初,X-37B又开始降低轨道高度,现在运行在293千米高、倾角41.9°的新轨道上。新轨道的运行周期为3天,是美国成像侦察卫星所采取的轨道,这为了解X-37B的任务提供了线索。

链接:第二架X-37B的任务之一是检查该飞行器太阳电池阵系统的性能。此太阳电池阵的设计很新颖,可快速折叠或装载,从而能改变轨道迷惑敌人。如果在舱外安装太阳电池阵,会增加一些负担和被微流星体撞击几率,为此,波音公司把太阳电池阵安装在载荷舱之内,这样就不再需要固定折叠太阳电池阵的大型插销,而且太阳电池阵的总体积仅为0.2立方米,不会过多占用载荷舱。

目前,美国空军官员只透露,X-37B能在长期飞行太空试验台可进行各类试验,包括成本低廉、快速周转、可重复使用新型航天器的各种技术与工艺。美国空军快速能力办公室X-37B项目经理称,“我们将检验其先进热防护系统和防热瓦、太阳动力系统、环境建模系

统的性能,所有这些对于我们希望能够从太空返回并再次快速进行发射的太空飞行器都是至关重要的系统能力。”

但很多专家认为,一旦证明其可行性,X-37B将可执行多种使命,包括侦察观测、在轨维修卫星、躲避反卫星武器、捕获敌方卫星、验证军用卫星新技术等,形成独有的威慑力量。因为从性能上看,X-37B具有明显的军事用途,如飞行速度快,滞空时间长,发射费用低等优点,还拥有强大的侦察和攻击潜力,其最高速度可达声速的25倍以上,常规军用雷达技术无法捕捉。它可用于验证“捕捉卫星”试验,能测试“卫星变轨及躲避”技术。所以,X-37B实际上就是未来太空战机的雏形。

军方青睐

为了验证下一代航天飞机的技术,开发可重复使用运载器技术,美国航空航天局于1999年让波音公司研制X-37轨道试验飞行器,以作为航天飞机的替代品“轨道空间飞机”的验证器,来验证热防护系统和再入系统,并希望进行在轨飞行270天的试验,从而验证航天飞机长时间轨道驻留的可能性。其最终目的是通过新技术的运用降低航天成本,更可靠地进入低地球轨道。

后来“轨道空间飞机”项目下马了,但美国航空航天局还是按原计划建造了2架X-37无人驾驶飞行器:X-37A迫近与降落测试飞行器和X-37B轨道试验飞行器,前者进行包括自动靠近、着陆爱德华空军基地的大气空投试验;后者发射和入轨,演示空间飞机系统,之后进行大气自动再入与着陆。

2004年,由于要实施重返月球的星座计划,美国航空航天局把X-37项目转交给美国军方,用于验证原“轨道空间飞机”项目中25项创新的航天技术。X-37A已在2006年完成了一系列的受控运载测试和自由飞行测试任务,它从私人公司的的“白骑士”双体航空器上释放,用于测试从大气层内部的重返轨迹。

长期以来,美国军方一直致力于发展军用航天飞机。X-37实际上是一种小型无人军用航天飞机的原型机,它最初拟用航天飞机发射,后因“哥伦比亚”号失事以及考虑经济因素,所以改由宇宙神-5火箭发射。

美国军方发展X-37B的主要目的是降低风险、进行各种试验和为可重复使用运载器技术发展操作概念,最终发展成全球打击平台。该项目已与美军的作战及时响应型太空项目结合,美国军方已在范登堡空军基地配备一架X-37B,它能在紧急情况下快速发射,使其在轨停留,为作战指挥官提供服务,之后返回。军方想通过这种试验,改变空军航天飞行的方式,最终把它演变成太空军用侦察机、太空战斗机甚至太空轰炸机。

X-37B原定使用无毒可存储的高纯度过氧化氢和喷气推进-8煤油作为氧化剂和燃烧剂,推力约31千牛,用于满足轨道机动和轨道返回所需。不过随着美国航空航天局把该项目转交给军方,X-37B的推进剂也改为技术成熟的四氧化氮/肼燃料,从而使X-37具备更强的空间机动和离轨能力。X-37现采用AR2-3火箭发动机作为动力,能得到25倍声速的飞行速度,所以成为美国空军未来太空战斗机——空间机动飞行器的技术验证机。

美国空军未来的空间机动飞行器将基本以X-37B为基础的。空间机动飞行器是美国军用航天飞机的一部分,是一种可重复使用且能长期在轨并进行轨道机动的飞行器,并具备返回地面后72小时内重新升空的能力。在实际作战,空间机动飞行器一般需要携带通用航空飞行器来实施对地攻击。

X-37B在3次飞行中总计在轨飞行1367天,这比美国已退役的航天飞机135架次任务合计1334天的在轨运行时间多出33天,成为一种可负担得起且具备快速响应能力的无人飞行器。它将继续验证重复使用航天飞行器技术,证明重复使用航天飞行器是支持关键航天任务的一种可负担得起的选择方案。X-37B项目正在为空军验证一种可靠的重复使用无人航天试验台。其试验目标包括空间试验、风险降低试验和重复使用航天飞行器技术运行方案研究,重复使用飞行器将成为未来航天任务的关键使能能力。

目前,X-37B执行的秘密任务由美国空军快速能力办公室主持并提供资金,其任务控制由科罗拉多州施里弗空军基地的第3太空实验中队负责。该中队的工作是天基演示、新技术探索与试验测试,并收集空间物体信息和其他情报收集任务。因此,X-37B的任务可能是既俯视地球又监视太空。

一些分析人士认为,X-37B任务可能搭载了最近解密的“静止轨道空间态势感知计划”的传感器。美国国防部空间政策副助理拉瓦罗在证词中说:“我们需要监视地球静止轨道所发生的情况,并让大家知道我们有这个能力。”美国空军太空司令部司令谢尔顿将军说:“来自‘静止轨道空间态势感知计划’的数据将有助于及时、精确的轨道预测,增加对地球同步轨道环境的了解,并进一步增强航天飞行的安全性,包括避免卫星碰撞。”空军顾问马歇尔·卡普兰说:作为试验飞行器,X-37B预示着将有更多技术和型号出现。”它使我们具备了以前所没有的一些灵活性。

何许机也

X-37B长约8.2米,翼展4.6米,机高2.74米,满载燃料时的质量约5吨。其试验货舱与卡车运货舱差不多大小,长2.13米,直径1.22米,可容纳227千克的设备,装有1台大型火箭发动机,能进行(以1126千米/小时的速度进行)显著的变速和脱轨机动,飞行高度为202~925千米,由太阳能电池阵提供动力,设计在轨停留为270天,但良好的性能可使其飞行时间大大延长。

X-37B的外形很像航天飞机,但两者有很多不同,例如:X-37B是无人自动飞行,而航天飞机是有人驾驶的;X-37B是用宇宙神-5火箭发射,而航天飞机是靠自身携带的主发动机上天;X-37 B在轨时间可达9 个月,而航天飞机只能在太空飞行不超过20天,所以X-37B更适合执行那些随时需要变轨的长期航天项目,如战区侦察等;为了长期在轨飞行,X-37B使用小型太阳电池阵供电,而航天飞机使用燃料电池供电;X-37B的尺寸只有航天飞机的1/4,可称得上是一种迷你型航天飞机,若将航天飞机比作一辆大货车,那么 X-37B是一辆跑车。

值得注意的是,有很多媒体将X-37B称为空天飞机,这是不准确的。因为空天飞机的全称叫航空航天飞机,是普通飞机和航天飞机的“混合物”或叫“混血儿”,可以水平起降。它同时载有航空发动机和火箭发动机,可像普通飞机一样在跑道上起飞,在大气层内飞行时

用航空发动机提供动力;在大气层外飞行时由火箭发动机提供动力。而X-37B的发射方式和航天飞机一样,只依靠火箭发动机进行垂直发射,所以它是一种小型航天飞机,而不能算空天飞机。

美国空军太空司令部司令谢尔顿表示,X-37B的确非常方便,可以重复使用,但效费比并不高。至于它是否具有卓越的作战效用,则是另一个问题了。想要获得这种能力,未来还要开展长期的研究。目前,军方对是否继续发展X-37B有争议。有人认为X-37B具有快速把小卫星送上轨道的能力,但也有人认为为此不值得花费如此高昂的成本。空军将对其未来前景进行讨论。

链接:X-37B主要验证对可长期留在太空并且可重复使用的航天器来说必须的技术,是使太空进入变得更为常规、经济可承受、更为及时响应的所有努力的重要一步,所验证的技术和部署方案将为未来的作战人员提供能力,加快发展并部署国防部挑选的作战支持与武器系统。

美国太空司令部发言人曾证实:军方只研制了2架X-37B。美国空军太空司令部司令谢尔顿承认空军没有订购更多类似X-37B这种有翼、可重复使用飞行器的打算,没有发展一种更大型的X-37B的计划,以空军负担得起的方式发展更大型X-37B的计划是确定不存在

的。空军期望“在相当长的一段时间内保持这种能力”。 每次X-37B任务保守估计耗资1.8亿美元。

责任编辑:刘璐瑶

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