争夺太空优势
时间：2020-12-14 12:02:07 来源：雅意学习网 本文已影响 人 
2015年5月20日，在美国佛罗里达州卡纳维拉尔角航天发射场，一枚“宇宙神”-5型运载火箭搭载X-37B无人空天飞机飞离发射台，X-37B第四次在轨测试之旅由此开启。与前三次不同，美国空军这次主动透露X-37B主要是测试电推进火箭（霍尔推进器）等新技术。霍尔推进器通过电离、加速惰性气体氙产生推力，与传统火箭发动机相比推力不大，但胜在能效大幅提高。采用霍尔推进器有望增加卫星、空天飞机等的有效载荷，增加其在轨操作和机动变轨的次数，提升航天器的使用寿命和灵活性。
美国军方为什么如此密集地进行X-37B发射与在轨飞行试验任务？X-37B到底能够完成哪些太空作战任务？它在美军太空作战体系中又会发挥什么样的作用？
紧锣密鼓加紧测试
X-37B轨道验证飞行器（也称无人空天飞机）是美国军方的秘密研制项目之一，由国防部国防高级研究计划局（DARPA）提供技术和资金支持，美国空军负责项目管理，美国第二大军火商波音公司则是负责技术研发的主承包商。
美国在空天飞机领域的技术研究和试验已经持续了几十年时间。X-37B是在X-37基础上升级改进而来。X-37当初是美国宇航局（NASA）负责的尖端研制项目。1996年NASA提出Future-X计划，其被拆分成两个子计划，其中规模较小的“探险者”就是X-37计划。由于另一项X-33计划一度被冻结，影响到好几项关键技术的研究进度。为了让致力于太空运输技术开发的几个研究机构能继续把它们的实验结果送上太空进行高超音速飞行验证，从1998年底到1999年7月，NASA与波音公司签署4年合作协议，建造一系列验证机中的第一架。依照计划X-37是第一架同时具备太空轨道飞行和具备再入大气层能力的飞行器，而机上的自动操作系统可以在NASA所致力的“降低进入太空的负载成本”上扮演关键性角色。在原计划中X-37拟由航天飞机携带进入太空，但在研究发现使用航天飞机携带X-37进入太空不合乎经济效益后，就改由“三角洲-4”或相似的其他运载火箭搭载发射入轨。在太空中X-37可以利用其本身配备的火箭发动机推动，获得25马赫飞行速度，在太空中进行21天时间的相关实验，然后再入大气层重返地球，降落在传统的地面机场跑道上。1999年美国空军接手了这个项目。
作为美国空军高可靠性、可重复使用的无人太空实验平台的验证项目，X-37B任务目标包括太空飞行技术实验、降低风险和作战概念发展，具体由空军快速能力办公室（项目主管机构）和第30航天联队负责实施。据美国空军透露，测试的相关技术主要包括：先进制导、导航与控制；热防护系统；航电系统；高温结构及密封；可重复使用的保形隔热瓦；轻重量的机电系统；自主轨道飞行、再入及着陆系统。
目前美国空军和波音公司正在加紧推进X-37B无人空天飞机测试，已经制造出两架技术验证机，并进行三次发射入轨试验飞行任务：2010年4月22日首架验证机在卡纳维拉尔角发射上天，同年12月3日在范登堡空军基地自主着陆回收，在轨飞行225天；2011年3月5日第二架验证机在卡纳维拉尔角发射上天，2012年6月16日在范登堡空军基地自主着陆回收，在轨飞行468天；2012年12月11日首架验证机在卡纳维拉尔角进行第二次重复发射，2014年10月17日在范登堡空军基地自主着陆回收，在轨飞行674天。X-37B的设计在轨工作时间一般为270天，但这三次测试累计在轨工作时间长达1367天，甚至超过了美国航天飞机在全部135次太空飞行任务中累积的1334天在轨时间。
在外形上，X-37B无人空天飞机与载人飞行的航天飞机有点相似，但个头大约相当于后者的四分之一。航天飞机可以重复使用的轨道飞行器很像一架大型三角形后掠翼飞机，全长37.27米，与DC-9型客机大致相仿，放下起落架时高度17.27米，不带载荷时自重68吨；X-37B的机体长度为8.9米，高度2.9米，翼展4.5米，发射质量4990千克。两者运载能力也大不相同。航天飞机的前段是处于正常气压状态的乘员舱，分成三层，一般可容纳4—7人，紧急情况下可载10人；中段是有效载荷舱，这个大型货舱长18米、直径4.5米，容积达300立方米，一次可携载29吨有效载荷，可装载各种卫星、大型天文望远镜和各种深空探测器等，并利用机械臂在太空轨道上进行施放作业。X-37B的载荷舱长度2.13米，宽1.22米，有效载荷227—300千克，货舱空间和容量均比较小。
在技术上，X-37B可重复使用运载器的整个飞行剖面大致分为起飞、上升、入轨、再入、末端能量管理及着陆阶段，其中包括亚轨道飞行和近地球轨道飞行。它是以运载火箭助推为动力、两级入轨可重复使用的运载器验证平台，由运载火箭发射进入太空轨道，可在轨道上停留并等候攻击命令，执行任务的范围比传统的航天飞行器更广泛。由于可重复使用运载器不仅具备大气层内飞行能力，也可以进入亚轨道或近地球轨道空间飞行，因此其在军民领域都有广泛用途。
蒙着面纱的太空多面手
从X-37B首次升空执行太空在轨飞行测试任务以来，美国军方对X-37B项目的具体情况和实际进展一直高度保密。美国空军认为“对于整个美国空军，乃至整个美国而言，都是一次历史性的成功，它标志着美国在无人驾驶空间飞行器研发领域又迈出了一大步”。这足以说明美国军方正在利用X-37B打造新的太空优势。
X-37B项目的具体任务细节和成本预算等都属于机密，尽管已经进行过在轨操作等数十项技术试验，但对于具体实施进展情况美国军方一直守口如瓶、秘而不宣。据制造商波音公司介绍，X-37B轨道测试飞行器在距离地球表面177千米至800千米的低轨道上运行。据观测X-37B第三次任务的轨道高度比之前两次任务要低，约350千米，轨迹覆盖从北纬43.5度到南纬43.5度之间的广大地区。在完成任务后，X-37B重返大气层并几次着陆地点都选在范登堡空军基地，它那条长4572米、宽61米的跑道可供X-37B水平着陆。
