新一代武器明星:空天飞机


  空天飞机
  
  空天飞机的概念早在20世纪80年代就已经提了出来,它是一种能完全重复使用的天地往返运输系统,它使用空气喷气发动机像飞机一样从地面水平起飞,在30千米高度以上达到5~6倍音速时,使用冲压空气喷气发动机,在90千米左右高度时达到25倍音速,在大气层内做洲际飞行,也可转而使用火箭发动机进入太空轨道。返回时像飞机一样水平着陆。与航天飞机相比,空天飞机多了一个在大气层中航空的功能,而且它起飞时也不使用火箭助推器。空天飞机的奥妙之处在于它的动力装置。这种动力装置既不同于飞机发动机,也不同于火箭发动机,这是一种混合配置的动力装置。它由空气喷气发动机和火箭喷气发动机两大部分组成,空气喷气发动机在前,火箭喷气发动机在后,串联成一体,为空天飞机提供动力。空天飞机中安装有涡轮喷气发动机、冲压发动机和火箭发动机。涡轮喷气发动机可以使空天飞机水平起飞,当速度超过2400千米/小时,就使用冲压发动机,使空天飞机在离地面6万米的大气层内以3万千米/小时的速度飞行;如果再用火箭发动机加速,空天飞机就会冲出大气层,像航天飞机一样,直接进入轨道。返回大气层时,它又能像普通飞机一样在机场着陆,成为自由往返天地间的运输工具。空天飞机可以在一般的大型飞机场上起落。起飞时空气喷气发动机先工作,这样可以充分利用大气中的氧,节省大量的氧化剂。飞到高空后,空气喷气发动机熄火,火箭喷气发动机开始工作,燃烧自身携带的燃烧剂和氧化剂。降落时,两个发动机的工作顺序同起飞时相反。空天飞机飞行速度快。在大气层内的飞行马赫数可为12~25,是现代高技术作战飞机飞行速度的6~12倍。它可以在个把钟头内,把货物从欧洲运到澳洲。早上你还在华盛顿,坐上空天飞机两小时后,你就可以和朋友在东京共进午餐。
  
  具有重大战略意义
  在航天器问世之前,地球表面之上的三维空间统称为空中,空中在垂直方向是无限的,因此各国领空的高度也是无限的,航天器问世以后,科学界将大气层外称为外层空间,也称为宇宙空间、航天空间或太空。1967年,《关于各国探测及使用外层空间包括月球及其他天体之活动所应遵守原则之条约》规定,“外层空间,包括月球及其他天体,不得由国家以主张主权或已使用或占领之方法,或以任何其他方法,据为已有。”即意味着领空是有高度上限的,多数国家认同领空是由空气空间和外层空间的分界来决定的,其界限大致上为人造卫星最低轨道高度,即100千米左右。此高度以上无领空概念,是国际法认定的公空,各国均可入席。随着国家安全和国家利益对空间的日益依赖,空间军事化迅猛发展,当今维护国家安全和国家利益,必须关注和占据空间这个战略“制高点”。战场空间已经从陆、海、空进一步延伸到外层空间,未来战争将是陆、海、空、天一体化的战争,没有强大的航天力量,不但没有制天权,还将严重削弱制空权和制海权,甚至可能因最终丧失战争的主动权而不能保证国家安全。早在20世纪60年代初,美国总统肯尼迪就断言:“谁能控制宇宙,谁就能控制世界。”
  由于外层空间的无领空特点,用空天飞机作战不会招惹“侵犯领空”的麻烦。空天飞机以极快的速度在大气层以上的太空飞行,与各种侦察卫星相比,空天飞机具有更大的灵活机动性,更强的综合侦察能力,更好的实时性。空天飞机的军事应用主要有以下几方面:
  快速运输机 空天飞机飞行速度极快,飞向目标所需的时间将大大缩短,空战的突然性将加大,空中远程奔袭运用的机会将大大增加。它从普通机场起飞,可在一小时之内快速达到全球任何地方,能对全球范围发生的地区冲突迅速作出反应,或对敌方发动突然袭击等。空天飞机与目前使用的一次性运载火箭、飞船和部分重复使用航天飞机相比,在重复使用性、发射操作费用、可维修性和周转时间、灵活机动性等方面都有革命性的改变。航天飞机的运输费用十分昂贵,运送1千克有效载荷到轨道的费用高达1万美元。空天飞机的发射费用仅是航天飞机或一次性使用火箭的几十分之一。另外,间隔一个星期后就可再次起飞。
  发射平台 作为空间武器发射平台,在未来的信息战中,空天飞机可作为各种武器弹药,包括动能武器和高能激光武器、微波武器、粒子束武器的发射平台,对敌方陆、海、空、天重要目标进行攻击,对战争的胜负可起到至关重要的作用。如果作为反战略导弹的一环,空天飞机的长处是既可像其他太空拦截武器一样,在外层太空待命,又具有部署和攻击的更大自主性和灵活性,用空天飞机仰射或平射击毁其他航天器,优势显然比从地面或同温层以下空中发射导弹要明显,也比从固定在轨平台发射动能或定向能武器更具技术简便性。用空天飞机潜入大气层攻击地面目标,显然也要比普通飞机突然和隐蔽。
  卫星作战平台 反卫星空天飞机能利用自身的探测设备,发现敌方卫星,对其进行跟踪和干扰,使其失灵或将其摧毁,或将它“俘虏”,窃取它已获得的情报,或将它送人错误轨道,或干脆将其带回地面。与各种侦察卫星相比,空天飞机具有更大的灵活机动性,综合侦察能力更强,实时性更好。
  空间预备指挥所 空天飞机可以像载人空间站那样能在轨长期停留,其轨道机动能力很强,在轨道上可停留数周、数月乃至1年,并可随时应召返回地面,具有很强的战术应用能力,它配备先进的指挥控制系统,一旦战时需要,就可以直接承担起作战指挥控制任务。
  
  各国研制空天飞机
  空天飞机的设想最早是由美国航空航天局科学家提出的。1986年2月美国总统里根在国情咨文中予以肯定,提出应着手研究这种飞机,并把空天飞机命名为“东方快车”。美国航空航天局己把空天飞机编人研究机系列,称为X—30。目前,美军已研制出一种试验型空天飞机,代号为“X—31”。此外,与未来空天飞机有关的研制项目还包括X—33、X—34、未来X飞行器和“冒险星”等。继美国实施空天飞机计划后,德国提出了“桑格尔”空天飞机方案,英国提出了“霍拖尔”方案,法国、日本、印度等国家也提出了各自的空天飞机计划。目前,美国、俄罗斯、英国、法国、德国、日本、印度等国家都在积极为研制空天飞机作各项技术储备。2000年,俄罗斯研制成功的高超音速新型飞行器——“针”式空天飞机已公开亮相。
  研制空天飞机目前需要解决六项关键技术高超声速技术,高机动飞行技术,长距离空天飞行技术,高隐形技术,兼具超轻质量、高强韧、耐热和抗冲击性能的空天器结构技术,精确打击及可靠性技术。实现空天飞机的技术难度比航天飞机更大,主要是三种动力装置的组合和切换,高强度、耐高温的材料(高速飞行时,其头锥温度可达2760℃,机翼前缘达1930℃,机身下也可达1260℃和具有人工智能的控制系统等。这些都需要进行大量的研究和技术攻关。
  未来的战争将融空战和太空战于一体。以往空中与太空始终是两个割裂的战场空间。由于空天飞机具有航空与航天的双重功能和在两个空间层次作战的能力,因而将成为沟通空中与太空战场、将空中斗争与太空斗争融为一体的新型高技术装备。
  [责任编辑]林 京

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