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X-37B

  经过15个月的在轨飞行,执行秘密任务的美国第2架X-37B轨道试验飞行器于当地时间本月16日在范登堡空军基地着陆。

  X-37B于2011年3月5日用宇宙神-5火箭从卡纳维拉尔角空军基地发射升空,原以为它只会比第一架X-37B在轨飞行时间稍微长一些,而美军方大大增加了它的在轨飞行时间。

  完全可能在太空停留18个月

  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,唯一的缺陷是在降落过程中一个轮胎爆裂。

  第2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。第2架X-37B比第1架在轨时间长了许多,以增强对X-37B能力的了解。在此次飞行中,它测试了先进的制导、导航和控制系统、热防护系统等。据悉,X-37B完全可能在太空停留18个月。

  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,运行在293千米高、倾角41.9°的新轨道上。新轨道是美国成像侦察卫星所采用的轨道,这为了解X-37B的任务提供了线索。

  未来太空战机的雏形

  其实,目前美军对于X-37B的真实性质和用途依然保密。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,可用于验证 “捕捉卫星”试验。同时,它还能测试“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。

  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。2004年,美国航空航天局把X-37项目转交给美国军方。

  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。

  美国空军未来的空间机动飞行器将基本以X-37B为基础。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。在实际作战中,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。

  要获作战效用还需长期研究

  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202千米至925千米,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。

  它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;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-37B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使用小型太阳能电池阵供电,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。

  再入大气层时,X-37B和航天飞机相似,也使用热防护系统,但再入速度比航天飞机更快,约为483千米/小时。在着陆全过程中都没有人为控制,只在出现紧急状况时会有人关闭开关终止着陆进程。

  2011年9月20日,美国空军太空司令部司令威廉姆·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仍有争议,空军将对其未来前景进行讨论。

  发展载人X-37C可能性不大

  据美国国防杂志近日报道,美国航天司令部发言人曾证实,目前美国只有两架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这种飞行器的打算。

  美国将于2012年10月第3次发射X-37B,它将使用第一次发射时用的那架X-37B,但已经过整修。每次X-37B任务保守估计耗资1.8亿美元。

  据美国媒体2011年10月10日报道,波音公司拟研制一个能够搭载6名航天员的X-37C空间飞机,它是一种比已经退役的航天飞机更灵活、更廉价的小型航天飞机。它装有一个能够容纳6名航天员的增压舱,可像它的前任一样无人驾驶,也能由航天员操纵。

  X-37C与已退役的航天飞机有许多不同,只运人,不运货,而且由于较小,可以长期停留在空间站上作为救生艇。它是将X-37B放大一倍,长18米左右,高6米左右,翼展约9米,发射重量不超过30吨;而航天飞机轨道器长约37米,高约17米,翼展约24米,重量将近90吨。X-37C用一次性火箭发射;而航天飞机是靠自己的主发动机和两个固体推进器飞入轨道。X-37C着陆后检修的时间较短,只要准备好火箭就能再次升空;而航天飞机轨道器着陆后要进行长时间检修,才能再次发射。在一些具体的隔热技术、控制技术方面,X-37C也更加先进。

  尽管X-37C更小、更廉价、更灵活,但是目前美国没有经费研制X-37C。X-37B单价10亿美元,载人的X-37C的成本会更高。另外,美国已在开发“猎户座”等天地往返运输飞船,所以难以再打造X-37C。(庞之浩 作者为《国际太空》杂志执行主编)

  延伸阅读

  X-37B不能算空天飞机

  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。

  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。