遨天一號的軍用價值有限

2020-12-05 騰訊網

「神龍」由轟6掛載到空中投放進行自由飛行測試，神龍與美軍X-37B類似。

近段時間，國內外媒體上又出現了對我國神龍、遨天一號"空天飛機"的新猜測。最新的報導是，我國國神龍或遨天一號"空天飛機"已完成高速自主進場著陸試驗，這是進行實際發射試驗前的關鍵一步。

但我國"空天飛機"的官方報導目前仍然沒有，憑目前的信息來分析，神龍、遨天一號兩個項目應該都確實存在。神龍類似於美軍X-37B，發射重量在5噸左右，最早應該在2012年就已進行大氣層內自由飛行測試，甚至可能在2013年進行了首次亞軌道發射試驗。遨天一號則類似於內華達山脈（SNC）公司的"追夢者"（Dream Chaser）太空梭，發射重量在10噸左右，可能在2013年進行了首次自由飛行、自主進場著陸測試。遨天一號可能與追夢者一樣，目的是用於載人天地往返運輸，追夢者能搭載7名太空人往返太空。

遨天一號與美國追夢者太空梭類似，圖為追夢者進行自主著陸測試。

國內媒體在介紹美國空軍X-37B、我國神龍、遨天一號時，大都將它們稱為"空天飛機"。這是非常不準確的，按照航天業界的定義，它們都只能算作"太空梭"，總體技術複雜性甚至還不及剛退役不久的美國載人太空梭。

上世紀60年代航天專家們在討論"可復用太空飛行器"時，提出了三種類型：第一類最簡單，就是用普通一次性運載火箭頂端發射一個可重複使用的返回艙，但它將採用升力體設計，並能在跑道上降落。第二類較為複雜，是分為助推級和軌道器兩部分的運載工具，助推級分離後自主降落，軌道器再入後同樣自主降落。第三類最為先進複雜，它就是我們理想中的空天飛機，使用噴氣-火箭組合發動機，大氣層內吸氣發動機水平起降，大氣層外火箭發動機工作入軌。

按照這個定義，美國在上世紀70年代研製的載人太空梭介入第一類和第二類之間。而美國X-37B、追夢者、我國神龍、遨天一號都只能算作第一類，與第三類真正的空天飛機，相距還非常遠。

美國在上世紀70年代研製載人太空梭的目的是降低天地運輸成本。NASA（美國國家航空航天局）當時計劃每架太空梭可以復用飛行100次，飛行頻率為每周一次，發射費用只有1000萬美元左右，這是一個非常美好的前景。但太空梭的實際使用效果非常不理想，當時所採用的技術遠遠不足以保證太空梭多次復用時的可靠性。美國一共造了5架太空梭，其中2架在執行任務時爆炸，14名太空人因此殉職。

太空梭退役後，各國要向國際空間站輸送太空人都只能使用俄羅斯"聯盟"號飛船。美國當然不甘願受制於人，NASA很快開始向國內的私營航天企業招標新的載人太空飛行器，"追夢者"太空梭就是其中之一。而美國空軍則自行發展了X-37B無人太空梭。

X-37B要裝在火箭上發射，它只是普通的太空梭。

對於美軍X-37B，國內外陰謀論者、甚至媒體曾有諸多猜測，總認為美軍發展X-37B有什麼不可告人的目的。X-37B首次試飛期間，恰逢我國天宮一號(微博)目標飛行器發射，於是乎國內媒體就鬧出了"X-37B變軌後近距離窺看天宮一號"的笑話。

但實際上任何太空飛行器要在太空中進行大範圍變軌機動都是非常困難的。例如一顆低軌偵察衛星要將軌道面傾角改變60度的話，其動力系統要提供大約8000米/秒的速度增量，這樣大幅度變軌的能量消耗比將它從地面發射進太空所需的能量少不了多少。而一般低軌偵察衛星所攜帶的燃料能提供的速度增量不過數百米/秒，主要用於維持軌道高度（太空微弱的重力、空氣阻力仍會拉低衛星高度，保持高度對衛星的壽命至關重要），不可能進行大範圍變軌機動。

X-37B同樣如此，它所攜帶燃料能提供的總速度增量不過1000米/秒，比以前載人飛船、太空梭的300米/秒多，但還遠遠達不到大範圍變軌所需的水平。

要大範圍改變運行軌道，目前沒有太空飛行器能做得到。

X-37B之所有由美國空軍主導，原因還是航天當前仍是一個軍民通用領域。X-37A最初是在NASA的掌控下，用於驗證下一代太空梭先進技術。但小布希上臺後急於擺脫對俄羅斯飛船的依賴，促使NASA展開真正的載人飛船項目，X-37A項目則轉移到國防部先進技術研究局、美國空軍是"業主單位"，X-37A最終在2006年演進成X-37B，但仍然只是一個太空梭技術驗證平臺。

X-37B主要是驗證270天的軌道駐留能力，此外還試驗了近幾十年發展起來的自動導航返回著陸系統、新型碳-碳化矽放熱材料、先進的共形防熱氈和高效X波段通信天線等。至於它的軍事用途，沒有想像中的大範圍變軌機動能力，軍用價值實在有限、或者說是可以被替代的。美國的航天專家及軍事發燒友在討論X-37B時也非常納悶，有人甚至打趣說，"或許X-37B的軍事能力就是能在天上默默地飛行270天，誰都不知道它在上面幹了些什麼吧。"前面說了那麼多X-37B，主要還是希望讀者也不需要將神龍、遨天一號過於神秘化，總幻想著它們身上會有什麼新奇的軍事應用。

或許遨天一號以後真有可能會發展網友們"夢寐以求"的大範圍變軌機動能力。遨天一號與美國"追夢者"太空梭都採用了升力體設計，比起X-37B採用傳統機翼，遨天一號、追夢者的整體結構強度更高，有可能實現設想中的"氣動輔助變軌"。

所謂氣動輔助變軌是指太空梭再入大氣層，然後在高高空利用空氣阻力改變速度矢量，再重新加速進入新的軌道。這樣要消耗的能量不到直接依靠動力變軌的一半。當然氣動輔助變軌是一種全新的技術，遨天一號、追夢者最終有無可能採用，這要以後才能知道了。

追夢者太空梭採用升力體設計，日後有可能進行「氣動輔助變軌」嘗試。

所以，美國X-37B也好，中國的神龍、遨天一號也好，它們只是很普通的太空梭，並不是當年所設想的空天飛機，暫時也不會有軍事價值極高的大範圍變軌機動能力。（文/張雪松杜松濤）

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