空間作戰(zhàn)飛行器

黃志澄

從世界軍事航天的發(fā)展趨勢來看,軍事航天的發(fā)展正處于一個轉(zhuǎn)折點(diǎn),未來的戰(zhàn)爭必將會從海、陸、空擴(kuò)展到太空。而太空對戰(zhàn)爭的作用,將從單純的支援逐步轉(zhuǎn)向空間對抗。美軍通過海灣戰(zhàn)爭和南聯(lián)盟戰(zhàn)爭,認(rèn)為各類軍用衛(wèi)星系統(tǒng)在未來戰(zhàn)爭中將起到力量倍增器的作用,另一方面,通過實(shí)戰(zhàn)也發(fā)現(xiàn)現(xiàn)有的軍用衛(wèi)星系統(tǒng)還存在明顯的不足:

(1)對于戰(zhàn)場的實(shí)戰(zhàn)需要,缺乏應(yīng)急發(fā)射衛(wèi)星的能力。

(2)對敏感地區(qū)不能提供實(shí)時情報(bào)。由于運(yùn)行軌道的限制,這些衛(wèi)星不能經(jīng)常在目標(biāo)區(qū)飛行,從而使敵方比較容易躲避。目前每顆衛(wèi)星的重量均在15噸以上,難于應(yīng)急發(fā)射。組建小衛(wèi)星星座可實(shí)施全球或近似全球覆蓋,將使衛(wèi)星偵察系統(tǒng)具有實(shí)時或近實(shí)時的成像偵察能力。如果衛(wèi)星星座受到敵方攻擊時有幾個衛(wèi)星損壞,也容易調(diào)整和補(bǔ)救。但是,發(fā)射小衛(wèi)星星座對運(yùn)載器提出了降低運(yùn)輸費(fèi)用和快速反應(yīng)的要求。小衛(wèi)星星座的缺陷是容易受到攻擊。

(3)在空間對抗環(huán)境下,衛(wèi)星系統(tǒng)的易損性是顯而易見的。衛(wèi)星的軌道較固定,在軌道上的機(jī)動能力十分有限,其外形也難于隱身。由于機(jī)動性差,它既不可能裝備武器來自衛(wèi),也不適宜作為進(jìn)攻武器的平臺。

(4)缺乏在軌操作(如維修和加注燃料等)能力。

可見,現(xiàn)有軍用衛(wèi)星系統(tǒng)尚不能滿足未來空間戰(zhàn)爭的需要。對未來的高技術(shù)戰(zhàn)爭,美國軍方認(rèn)為:不僅要從空間獲得支援,而且也會在空間作戰(zhàn),更重要的是保護(hù)自己應(yīng)用空間的自由,而不讓敵人具有應(yīng)用空間的能力。與此相適應(yīng),美國航天司令部在1998年4月公布了《長期規(guī)劃》。在這個長期規(guī)劃中,首次提出了“空間作戰(zhàn)飛行器”和“空間機(jī)動飛行器”的概念。

空間作戰(zhàn)飛行器與《長期規(guī)劃》

什么是空間作戰(zhàn)飛行器呢?它是一種完全重復(fù)使用的單級入軌的航天器,可以飛到中高度地球軌道。它可以帶衛(wèi)星和空間機(jī)動飛行器等有效載荷。

空間機(jī)動飛行器是較小的飛行器,可以完成對敏感地區(qū)進(jìn)行監(jiān)視、對在軌衛(wèi)星進(jìn)行維修和加注燃料等多種任務(wù)。對于空間作戰(zhàn)來說,關(guān)鍵是便宜和快速反應(yīng)。現(xiàn)在美國的偵察衛(wèi)星十分笨重,必須帶有很多冗余系統(tǒng)和大量的推進(jìn)劑。在它入軌后,用航天飛機(jī)來維修和補(bǔ)給既困難又十分昂貴。為了便于制造和發(fā)射,未來的衛(wèi)星將有較少的冗余和推進(jìn)劑,而在緊急時,用空間機(jī)動飛行器可以對衛(wèi)星進(jìn)行快速補(bǔ)給和替換;也可以監(jiān)視敵方的衛(wèi)星,發(fā)現(xiàn)它們帶有進(jìn)攻性武器時,就可以對其攻擊。

空間作戰(zhàn)飛行器的有效載荷也可以是軌道轉(zhuǎn)移飛行器。它將衛(wèi)星移轉(zhuǎn)到高軌道或低軌道,或?qū)⑿l(wèi)星拖到空間作戰(zhàn)飛行器或空間機(jī)動飛行器上進(jìn)行修理和補(bǔ)給。

這種往返式航天系統(tǒng)的任務(wù)是進(jìn)行戰(zhàn)術(shù)與戰(zhàn)略偵察,檢查軌道上的航天器,為空間站服務(wù)和以最少的費(fèi)用使衛(wèi)星進(jìn)入太空,用高精度武器打擊地面設(shè)施。雖然核武器在下個世紀(jì)還將具有遏制作用,但戰(zhàn)略導(dǎo)彈飛過侵略國上空,顯示實(shí)力后再回來是不可能的,只有往返式航天系統(tǒng)能做到這一點(diǎn)。它還能提供非核的精確打擊力量,特別是在本土還擊時,它不會造成生態(tài)災(zāi)難。更難能可貴的,它還是一個軍民兩用系統(tǒng),從而可以節(jié)省大量費(fèi)用。

空間作戰(zhàn)飛行器除了可降低運(yùn)輸費(fèi)用外、還有機(jī)動發(fā)射、快速反應(yīng)、在軌操作能力和一定的再入返回機(jī)動能力,并可能同時作為偵察平臺和武器平臺。這些功能的實(shí)現(xiàn),使其本身就成為一種威懾力量,這就是為什么《長期規(guī)劃》對它如此青睞。

美國航天司令部的《長期規(guī)劃》提出的2020年設(shè)想的目標(biāo)是:確保美國空間軍事大國的地位,為保障美國在未來空間的安全方面提供一個堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。為此,美國航天司令部發(fā)展了控制空間、全球交戰(zhàn)、全面力量集成和全球伙伴關(guān)系等四個作戰(zhàn)概念。在這四個作戰(zhàn)概念中,控制空間處于首要地位?？刂瓶臻g就是保證美國及其盟軍不間斷地進(jìn)入空間、在空間行動自由的能力,以及在需要時,不讓別人應(yīng)用空間。在控制空間這個作戰(zhàn)概念中,確保進(jìn)入又處于首要地位。確保進(jìn)入就是保證美國具有不間斷進(jìn)入空間的能力,使美國可以在敵人沒有對其形成障礙的情況下,發(fā)射和重建衛(wèi)星星座。具體地說就是:往返于空間的運(yùn)輸、操作在軌資源、在軌資源的回收和服務(wù)這3項(xiàng)關(guān)鍵任務(wù)。美國航天司令部對確保進(jìn)入的技術(shù)途徑進(jìn)行了規(guī)劃,其中空間作戰(zhàn)飛行器具有突出的地位。

《長期規(guī)劃》指出:(1)對于和平時期發(fā)射衛(wèi)星星座,近期仍然使用“宇宙神”、“德爾它”、“大力神”等運(yùn)載火箭。到2002年,傳統(tǒng)運(yùn)載火箭改進(jìn)型將會降低25～50%的運(yùn)輸費(fèi)用,此類火箭可在45天之內(nèi)發(fā)射中等重量的有效載荷。到2003年,將出現(xiàn)反應(yīng)時間在90天之內(nèi)的重量級傳統(tǒng)運(yùn)載火箭改進(jìn)型。從2006年開始,大多數(shù)軍用有效載荷將由商業(yè)部門發(fā)射。空間作戰(zhàn)飛行器將于2012年左右開始飛行,成為維持日常衛(wèi)星星座的另一條途徑。

(2)對于按需部署的衛(wèi)星,需要新的低廉、快速反應(yīng)的發(fā)射系統(tǒng),如重復(fù)使用的航天運(yùn)載器、先進(jìn)的上面級、空間作戰(zhàn)飛行器和空間機(jī)動飛行器。

(3)對于完成進(jìn)入空間和從空間進(jìn)行回收的快速反應(yīng)任務(wù),到2012年,空間作戰(zhàn)飛行器是一個關(guān)鍵的平臺。它有極高的速度,并無法預(yù)測它的發(fā)射時間和方位,能確保指揮官在處理當(dāng)前和未來的威脅時,具有很大的主動權(quán)。

除此以外,這項(xiàng)規(guī)劃還賦予空間作戰(zhàn)飛行器阻止的功能,即阻斷、欺騙、削弱或摧毀敵方空間系統(tǒng)。

該規(guī)劃在論及導(dǎo)彈防御時指出:空間作戰(zhàn)飛行器將用于導(dǎo)彈防御、全彈道交戰(zhàn)和作戰(zhàn)評估。天基高能激光武器、天基動能武器和天基微波武器等天基武器,是未來空中和空間作戰(zhàn)主要的殺傷武器。它們對空間防御、彈道導(dǎo)彈的防御、地面部隊(duì)的防御等都是不可缺少的?？臻g作戰(zhàn)飛行器將成為攜帶天基武器理想的平臺。

空間作戰(zhàn)飛行器的發(fā)展途徑

空間作戰(zhàn)飛行器系統(tǒng)綜合了美國在跨大氣層飛行器、軌道轉(zhuǎn)移飛行器和軌道機(jī)動飛行器的研究成果。從60年代起,美國空軍就致力于跨大氣層飛行器的概念研究。60年代研究了X-20實(shí)驗(yàn)研究機(jī),為建成航天飛機(jī)作出了貢獻(xiàn);60年代研究了X-30,即國家空天飛機(jī)。美國空軍大學(xué)在1996年8月完成的《空軍2025》的研究報(bào)告中,對跨大氣層飛行器作了總結(jié)和評估。這個報(bào)告對43個系統(tǒng)的重要性和技術(shù)可行性的評估表明:有人單級入軌的和無人空中發(fā)射的跨大氣層飛行器分別列在第10、11位。這兩類跨大氣層飛行器有許多共同點(diǎn),它們都具有一定的運(yùn)載能力,可以從地面快速起飛,在低地球軌道修理或回收衛(wèi)星,并可作為監(jiān)視、偵察平臺和天基反衛(wèi)星平臺。但前者強(qiáng)調(diào)對高中低各種軌道的天基系統(tǒng)的支援,后者則強(qiáng)調(diào)部署低地球軌道的衛(wèi)星或衛(wèi)星星座。軌道轉(zhuǎn)移飛行器和軌道機(jī)動飛行器的概念是美國在進(jìn)行“自由”號空間站大系統(tǒng)時提出來的,后來美國的空間站幾經(jīng)波折,變成國際空間站,不僅刪去了上述兩種飛行器,而且空間站的軍事應(yīng)用也不再提了。但當(dāng)時進(jìn)行的這兩種飛行器的概念研究,仍可用到空間作戰(zhàn)飛行器中來。

早在1995年,美國空軍就成立了一個空間飛機(jī)小組,對軍用空間飛機(jī)進(jìn)行了概念論證。1996年,成立了軍用空間飛機(jī)辦公室,實(shí)施了一項(xiàng)小型空間飛機(jī)計(jì)劃?？哲娨舱谠囼?yàn)由波音公司制造的90%縮比的空間機(jī)動飛行器,即X-40A。這個飛行器可用X-33、“冒險(xiǎn)星”或傳統(tǒng)運(yùn)載火箭發(fā)射,并能在空間運(yùn)行一年。若美空軍決定進(jìn)入下一階段研制,就要建造一架全尺寸、可飛行的小空間飛機(jī)。這架小空間飛機(jī)先由B-52或其他載機(jī)進(jìn)行投放試驗(yàn)以便獲取更多的著陸數(shù)據(jù),然后將它帶入太空(或許是裝在航天飛機(jī)的貨艙中),進(jìn)行自主軌道返回試驗(yàn)。最后將建造一架由火箭推動的、大小同F(xiàn)-15戰(zhàn)斗機(jī)相近的驗(yàn)證型助推飛行器,用以把小空間飛機(jī)送入軌道。這種助推飛行器應(yīng)能把有效載荷加速到M12～18,并驗(yàn)證其飛機(jī)式的運(yùn)行方式。最終將有可能把小空間飛機(jī)與全尺寸助推飛行器裝到一起做一次完整的飛行,以驗(yàn)證該系統(tǒng)的軍事用途。小空間飛機(jī)采用多級配置,它可以放出多達(dá)3架更小的空間飛機(jī),靈活性可大大提高。美國空軍既準(zhǔn)備用上述系統(tǒng)執(zhí)行偵察和衛(wèi)星發(fā)射等任務(wù),還希望能把上述飛行器發(fā)展成為執(zhí)行各種戰(zhàn)術(shù)任務(wù)的“太空戰(zhàn)斗機(jī)”。它們可使衛(wèi)星暫時“致盲”,切斷敵方的太空信息來源;可向軌道或地面目標(biāo)發(fā)射動能武器或其他武器;還可用于保護(hù)友方的空間資源。

在美國航天司令部提出空間作戰(zhàn)飛行器概念后,主要由新成立的美國空軍研究實(shí)驗(yàn)室負(fù)責(zé)概念的研究工作。從美國空軍研究實(shí)驗(yàn)室的設(shè)想來看,空間作戰(zhàn)飛行器的長期目標(biāo)是單級入軌的飛行器,但其近期目標(biāo)卻是兩級入軌的空間飛機(jī)。其發(fā)展途徑,美國空軍航天司令部認(rèn)為,如果X-33和“冒險(xiǎn)星”概念證明是成功的話,它們將是空間作戰(zhàn)飛行器的基礎(chǔ)?？哲妼^小的X-33更感興趣,因?yàn)樗⒓纯捎?并更適宜于快速反應(yīng)的軍事任務(wù)。另外,兩級的X-34對發(fā)展空間作戰(zhàn)飛行器也有重要價(jià)值。

與空間作戰(zhàn)飛行器有關(guān)的研究計(jì)劃

空間作戰(zhàn)飛行器的研制需要解決許關(guān)鍵技術(shù),以下介紹的這些研究計(jì)劃都是通過研究實(shí)驗(yàn)機(jī)來演示驗(yàn)證某些關(guān)鍵技術(shù),這將為空間作戰(zhàn)飛行器的研制鳴鑼開道。

1.X-33與“冒險(xiǎn)星”美國根據(jù)總統(tǒng)克林頓于1994年8月5日簽署的新的航天運(yùn)載政策,開始執(zhí)行重復(fù)使用運(yùn)載器計(jì)劃。1996年7月2日,美國副總統(tǒng)戈?duì)栃紝⒉捎寐蹇讼５隆ゑR丁公司的單級入軌火箭方案,即“冒險(xiǎn)星”升力體方案。該方案采用液氫/液氧塞式噴管火箭發(fā)動機(jī),起飛重量為1179噸,長38.7米,翼展37.5米,干重不到起飛重量的10%?；鸺钠矫嫱队盀槿切?鈍前體,平滑下表面,大曲率半徑側(cè)面輪廓?！懊半U(xiǎn)星”方案的低軌道運(yùn)載能力為25.2噸,運(yùn)往空間站的能力為11.25噸,低軌道的運(yùn)輸費(fèi)用計(jì)劃能降低到每公斤600～800美元,僅為目前航天運(yùn)載器運(yùn)輸費(fèi)用的1/10或更少。這個方案投資9.4億美元,擬用3年半時間研制出縮比約1/2、重量約1/8、可重復(fù)使用的驗(yàn)證飛行器X-33。其起飛重量為128.3噸,干重為33.8噸。

X-33在1997年10月31日通過了關(guān)鍵的設(shè)計(jì)評審。這次通過評審的X-33設(shè)計(jì),包括經(jīng)過改動的操縱舵和四瓣式液氫貯箱的安裝辦法。原來的操縱舵在跨音速條件下俯仰控制效能不足,跨聲速和亞聲速區(qū)逆向偏航角過大。修改后的設(shè)計(jì)把斜置舵的上反角從37度減為20度,以提高俯仰效能,減小逆向偏航角,同時還加大了垂尾尺寸,以增強(qiáng)氣動控制。由于XRS2000塞式噴管火箭發(fā)動機(jī)交貨日期推遲了7個月和研究全復(fù)合材料液氧貯箱不泄漏等,進(jìn)度有所推遲,經(jīng)費(fèi)增加了3%。預(yù)計(jì)要到2000年7月,X-33才會進(jìn)行首次飛行試驗(yàn)。盡管X-33已經(jīng)采用了一些最新的技術(shù),但“冒險(xiǎn)星”在性能上還需比X-33有明顯的提高。據(jù)預(yù)計(jì),X-33的速度增量約為5.5公里/秒,而“冒險(xiǎn)星”要達(dá)到7.91公里/秒,才能實(shí)現(xiàn)入軌的目的。X-33的干重為起飛重量的26.3%,而“冒險(xiǎn)星”必須降至10%,其中還包括2%的有效載荷重量。目前工程技術(shù)人員正在進(jìn)行多方面的技術(shù)改進(jìn),以使“冒險(xiǎn)星”能成為一種可行的方案。

2.X-34X-34也是美國航空航天局重復(fù)使用運(yùn)載器計(jì)劃的項(xiàng)目之一。它由三部分組成:一架亞音速載機(jī),一個重復(fù)使用的亞軌道運(yùn)載器和一個不可回收的軌道飛行器。亞軌道運(yùn)載器總重10噸,裝有推力為90.7噸的液氧/煤油發(fā)動機(jī)。軌道飛行器由一個推力為6.2噸的液氧/煤油的主推進(jìn)級(OV-1)和一個推力較小的雙組元推進(jìn)劑的微調(diào)級(OV-2)組成。X-34由軌道科學(xué)公司研制。典型的X-34的飛行程序?yàn)?在經(jīng)過改造的L1011載機(jī)到達(dá)發(fā)射點(diǎn)后,“飛馬座”助推器頭部抬高至分離攻角,載機(jī)開始緩慢爬升,同時減小推力,使載機(jī)和運(yùn)載器的升阻比相匹配,以便安全地實(shí)現(xiàn)無動力分離。在確認(rèn)完成分離后,運(yùn)載器發(fā)動機(jī)點(diǎn)火,使運(yùn)載器加速到2743米/秒的速度,并達(dá)到114.3公里的高度。當(dāng)運(yùn)載器發(fā)動機(jī)熄火后,打開運(yùn)載器的艙門,將軌道器投放出去。在經(jīng)過簡單的分離機(jī)動后,OV-1發(fā)動機(jī)點(diǎn)火,并加速至軌道速度。然后,OV-2發(fā)動機(jī)點(diǎn)火,使軌道呈圓形,或進(jìn)行軌道轉(zhuǎn)移,達(dá)到一個較高的軌道。與此同時,運(yùn)載器關(guān)閉艙門,進(jìn)入準(zhǔn)備再入的姿態(tài)。最后,它沿著一條與航天飛機(jī)相似的減速滑翔軌跡飛行,并利用全球定位系統(tǒng)進(jìn)行自動著落。1999年6月29日,在美國加州的愛德華空軍基地進(jìn)行了X-34的首次試飛。其目的之一是了解X-34與載機(jī)在飛行中的相互影響。

3.美國空軍的小型空間飛機(jī)計(jì)劃(X-40A)美國空軍在1996年曾召集17個合同商,對空間飛機(jī)概念進(jìn)行了評論,并委托波音北美公司制造縮比90%、無動力的“微型空間飛機(jī)”驗(yàn)證機(jī)X-40A,它總長6.7米。按目前的設(shè)想,上述軍用空間飛機(jī)是一個兩級系統(tǒng)。這種軍用空間飛機(jī)是重復(fù)使用的上面級,由一架較大的飛機(jī)攜帶并加速到高超聲速。它的載機(jī)也可是以火箭為動力的X-33。按設(shè)想,小型空間飛機(jī)部分要相對小一些,長約7.6米,寬約3.4米,為石墨環(huán)氧與鋁蜂窩結(jié)構(gòu),其有效載荷為054～0.91噸。它采用可儲推進(jìn)劑,可在太空中停留一年左右,并可在空間機(jī)動。它還可根據(jù)需要部署,并能隨時應(yīng)召返回地面并在跑道上著陸。1998年夏,在霍洛曼空軍基地進(jìn)行了飛行試驗(yàn),X-40A驗(yàn)證機(jī)在離地面30公里的高度由一架UH-60直升機(jī)投放。試驗(yàn)的目的是驗(yàn)證高速、低升阻比、無動力飛行器進(jìn)場及著陸的特點(diǎn)、航空電子設(shè)備及導(dǎo)航與控制。自主著陸試驗(yàn)將進(jìn)行多次。

4.未來X飛行器計(jì)劃美國航空航天局在1998年10月開始執(zhí)行一個在空間運(yùn)輸方面更先進(jìn)的未來X計(jì)劃。它包括名叫“探路者”的技術(shù)發(fā)展和演示倡議和名叫“開路者”的綜合試驗(yàn)飛行器?！疤铰氛摺边x擇的技術(shù)包括復(fù)合材料前緣的飛行試驗(yàn)、氣動輔助變軌的演示、航天飛機(jī)實(shí)驗(yàn)和太陽能電推進(jìn)的飛行演示等?！伴_路者”計(jì)劃的第一個演示飛行器是重新設(shè)計(jì)的X-34。第二個演示飛行器是類似于美國空軍小型空間飛機(jī)的X-37。X-34最大的飛行M數(shù)為8,X-33的最大飛行M數(shù)為15,而X-37介于兩者之間?！伴_路者”計(jì)劃還包括X-33的改進(jìn)、演示軍用航天飛機(jī)和快速載荷發(fā)送技術(shù)的飛行試驗(yàn)。這項(xiàng)計(jì)劃由美國航空航天局馬歇爾中心管理。

5.X-37美國航空航天局在1999年和波音公司簽訂了4年的合同,研制和在軌道上試飛X-37重復(fù)使用飛行器,以演示驗(yàn)證降低空間運(yùn)輸費(fèi)用的關(guān)鍵技術(shù)。計(jì)劃在2002年后期由美國航天飛機(jī)將其送入軌道兩次。第一次在軌幾天,第二次在軌三周。每次飛行都要再入和著陸。因此,X-37將是第一架在軌道飛行和再入環(huán)境下試驗(yàn)的試驗(yàn)飛行器。X-37的設(shè)計(jì)強(qiáng)調(diào)應(yīng)可演示驗(yàn)證許多技術(shù),包括可重復(fù)使用的防熱系統(tǒng)、可貯存的無毒推進(jìn)劑和新的空氣動力特征。美國航空航天局和波音公司分擔(dān)經(jīng)費(fèi)1.73億美元?？哲妳⒓舆@個計(jì)劃,增加經(jīng)費(fèi)0.18億美元。X-33、X-34主要是演示驗(yàn)證大氣飛行中的技術(shù),而X-37將主要演示驗(yàn)證在軌技術(shù)。通過X-37,美國空軍研究實(shí)驗(yàn)室將為空間機(jī)動飛行器演示驗(yàn)證太陽能電池翼和軌道位置精確保持技術(shù),以及演示驗(yàn)證降低運(yùn)輸費(fèi)用的再入和著陸的自動操作、在大氣中減少機(jī)動風(fēng)驗(yàn)等關(guān)鍵技術(shù)。波音公司認(rèn)為到2010年能代替“德爾它”4型火箭的,可能是兩級入軌的重復(fù)使用運(yùn)載器,而X-37對于單級或兩級入軌的運(yùn)載器都可提供關(guān)鍵技術(shù)的演示驗(yàn)證。X-37比X-40A大出20%,總長8.4米,翼展4.6米,載荷艙的直徑為1.22米、長為2.14米,有效載荷重量為227公斤,由帶舵面的雙垂尾進(jìn)行飛行控制,用機(jī)身襟翼和減速板進(jìn)行下降和進(jìn)場著陸的速度控制。它裝有火箭達(dá)因公司的AR2-3發(fā)動機(jī),其推進(jìn)劑為過氧化氫和JP-10燃料。選擇過氧化氫是因?yàn)槠涿芏雀吆涂少A存。為了減少X-37的風(fēng)險(xiǎn),要用B-52或直升機(jī)進(jìn)行多次投放試驗(yàn),驗(yàn)證其空氣數(shù)據(jù)系統(tǒng)、飛行控制軟件和空氣動力特性。

6.高超聲速X飛行器計(jì)劃(X-43)美國航空航天局正在執(zhí)行的高超聲速X飛行器計(jì)劃,其目的是擴(kuò)展將來可以軍用和民用的高超聲速飛行的技術(shù)基礎(chǔ),將推進(jìn)技術(shù)和速度能力向前推動一大步。這項(xiàng)新計(jì)劃將把超燃沖壓發(fā)動機(jī)技術(shù),從地面試驗(yàn)帶入飛行試驗(yàn)。

高超音速X飛行器計(jì)劃的具體目標(biāo)是對設(shè)計(jì)方案進(jìn)行飛行演示驗(yàn)證;改進(jìn)以超燃沖壓發(fā)動機(jī)為動力的設(shè)計(jì)方法等。這個計(jì)劃將研制一個機(jī)體長3.66米、翼展1.5米的無人高超聲速驗(yàn)證機(jī)X-43。驗(yàn)證機(jī)采用升力體構(gòu)形,發(fā)動機(jī)采用氫燃料、雙模態(tài)工作方式(沖壓/超燃沖壓),飛行速度范圍M4～10,機(jī)身和發(fā)動機(jī)為一體化設(shè)計(jì)。這個驗(yàn)證機(jī)將由B-52飛機(jī)投放的“飛馬座”火箭有翼的第一級來助推。計(jì)劃于2000年進(jìn)行第一次試驗(yàn),飛行試驗(yàn)共進(jìn)行4次,并制造3架驗(yàn)證機(jī)。

試驗(yàn)時,這種飛行器將在西部試驗(yàn)靶場發(fā)射,沿太平洋上空飛行,在圣尼古拉斯島一條跑道上用降落橇降落。由于超燃沖壓發(fā)動機(jī)將占據(jù)試驗(yàn)飛行器的整個腹部,所以降落橇將裝在飛行器的上機(jī)體內(nèi)。接近圣尼古拉斯島時,飛行器將翻轉(zhuǎn)過來,“底朝天”地用降落橇著陸。進(jìn)場和著陸都將由飛行器上的航空電子設(shè)備自主控制。由B-52飛機(jī)攜至高空投放的“飛馬座”火箭的第一級,將在約30公里的高度,把飛行器加速到所需的試驗(yàn)速度。試驗(yàn)的目的不是用超燃沖壓發(fā)動機(jī)加速,而是用它來維持飛行器同“飛馬座”分離時建立起來的試驗(yàn)速度。每次試驗(yàn)都要達(dá)到最短10秒的超燃沖壓推進(jìn)工作時間。

結(jié)束語

美軍航天司令部提出空間作戰(zhàn)飛行器系統(tǒng)的概念,已將其功能從航天運(yùn)載器擴(kuò)展到在軌維修和偵察與武器平臺。因此,對空間作戰(zhàn)飛行器系統(tǒng)的要求也從降低運(yùn)輸費(fèi)用擴(kuò)展到快速反應(yīng)和多種作戰(zhàn)功能。為了實(shí)現(xiàn)這個目標(biāo),在相當(dāng)長的一段時間內(nèi),空間作戰(zhàn)飛行器有效載荷的重量不會太大。美國發(fā)展空間作戰(zhàn)飛行器,在政治、技術(shù)和資金等方面都存在許多不確定因素。當(dāng)前也只可能進(jìn)行有限的技術(shù)演示驗(yàn)證工作。美軍將關(guān)鍵技術(shù)的重點(diǎn)選為在軌技術(shù)、再入技術(shù)和進(jìn)場著陸技術(shù),顯然是一個明智之舉。這些技術(shù),美國既有較好的基礎(chǔ),又對達(dá)到總的目標(biāo)十分重要?！?/p>