美國空軍X-37B軌道飛行器已經在軌飛行超過460天,有消息稱,該機可能於本周五著陸。
由波音公司建造的另一架X-37B已經開始為2012年秋天重返太空做準備。目前在軌的X-37B是2011年3月5日發射的,它是波音公司"鬼怪工廠"(Phantom Works)建造的第二架軌道飛行器(OTV-2),OTV-2秘密任務由空軍快速能力辦公室執行。
空軍發言人特蕾西•邦克(Tracy Bunko)稱,X-37B飛行器的第三次飛行定於2012年10月進行,將使用執行第一次X-37B任務的飛行器。今年3月的一次會議上,空軍航天司令部司令謝爾頓曾經提出空軍希望一直使用X-37B飛行器,但目前只有兩架此型飛行器,還需要擴大飛行編隊。
上一次觀測到在軌的第二架X-37B飛行器是4月22日,其出現在42.8度,332千米X341千米的軌道上。
可重複使用太空飛行器的新探索
X-37驗證機最初是NASA(美國國家航空航天局)與波音公司籤訂的合同,目標是驗證軌道飛行試驗和先進再入技術,通過新技術的運用降低航天成本,2004年,X-37也轉交給美國國防先進技術局(DARPA)進行開發,X-37從此成為機密項目。
現在的X-37B則是是軌道試驗飛行器(OTV),目標是「對可重用太空飛行器技術進行太空試驗,降低風險,使用方案開發,用於支持太空長期發展計劃」,從描述上看仍然著重於技術驗證。
X-37剖視圖
X-37驗證機長度27.5英尺/8.38米,發射時重量5.45噸,翼展15英尺/4.57米,試驗貨倉長度7英尺/2.13米,直徑4英尺/1.22米,可容納227千克的實驗設備。
原計劃中X-37將被太空梭攜帶進入太空釋放進行軌道測試,不過研究指出使用太空梭攜帶X-37費效比太差,外加美國的太空梭已經全部退役,決定改用Delta II 7920火箭發射,隨後由於整流罩問題改用阿特拉斯V或是德爾塔IV火箭發射。
空天飛機降落時需要在繞地球飛行後減速離開太空,並自動駕駛降落在加利福尼亞的范登堡空軍基地。
試驗降低成本的新技術
作為一直旨在重複使用的太空軌道飛行器,X-37B採用了多種新技術,用於增加壽命和可維護性,降低使用成本。
X-37B採用了新研製的自動返回著陸系統,使得飛行器可以在完成任務後自動返航並且著陸,既方便了使用後的回首,也提升了安全性。
試驗太陽能電池陣想像圖
美國空軍在X-37B上安裝了試驗用太陽能電池陣,使得飛行器可以在太空得到更充足的能量供給,從而增加太空飛行器的在軌時間。
除了這些之外,X-37B使用的新技術還包括高動壓高溫環境下在機體迎風面上使用的共形可復用絕熱氈,耐高溫的新型陶瓷前緣防熱瓦,新的碳-碳化矽防熱材料,適於長期在軌運行的輕型起落架,適於快速更換設備的模塊化機體,用於全程確定狀態速度的GPS/INS系統,高性能共形有源X波段通信天線,自主在軌非合作交會技術等,應美國空軍要求在軌時間也要達到270天之多。
軍事前途不可限量
作為一個美國軍方推動的項目,X-37B的軍事背景十分濃厚,而空天飛機一旦進入實用化,其蘊含的軍事前景將十分廣闊。
實際上,空天飛機這一概念並不新奇,而且從一開始就是一個用於戰爭的計劃。第二次世界大戰中,為了對美國本土實施轟炸,德國開發了一系列的所謂「復仇武器」,其中就包括當時被稱為「銀鳥」軌道飛行器計劃,但是因為當時技術的限制和納粹德國的戰敗,空天飛機的開發就此沉寂。
進入冷戰後,隨著美蘇展開太空競賽,空天飛機也重新獲得了關注。美國一直認為一次性使用的運載火箭的費用過於巨大,很早開始就決定研製可重複使用的太空飛行器。最初的研究結果便是太空梭。然而太空梭投入使用後美國發現,雖然其確實達成了重複使用的目標,卻也因為結構複雜導致安全性下降(5架太空梭有2架墜毀),而其總使用成本並沒有比火箭便宜多少。
美國研製的第一型空天飛機X-20,之製造了模型便宣告下馬
而美國在20世紀60年之後,一直在不間斷地進行空天飛機的研發,而X-37系列可以說是這一研發的階段性成果。
空天飛機比起普通太空飛行器(如運載火箭或太空梭)有許多獨特的優點:空天飛機地面設施簡單,維護操作方便,不需要如同運載火箭一樣危險而複雜的組裝過程,可以在普通的大型機場起飛和降落,可以頻繁使用,每次執行任務的時間也可以長達數個月之久,加之其反覆使用的特點。將成為一種方便快捷的太空武器運載和部署平臺。
不難想像,空天飛機可以作為衛星發射平臺,快速在短時間內發射小型衛星,其反應速度遠高於運載火箭;可以作為武器平臺,快速部署並且對洲際目標進行打擊;可以作為優秀的反太空武器,頻繁進入太空攻擊各種敵對國家的太空飛行器;也可以作為偵查平臺,攜帶高性能遙感設備進行偵查和觀測。
一旦空天飛機真正實用化,其軍事潛力就會被逐漸釋放,而X-37B的研發方正是美國軍方,那麼是否這就是一種太空戰鬥機呢?
研究目的大於作戰目的
X-37的保密程度非常之高,幾個機構參與了該項工作,包括美國宇航局、國防預先研究計劃局(DARPA)以及 美國空軍的幾個兵種,但它們都迴避對此項目作出評論。時至今日,有關機構仍對太空飛機項目及其任務閉緊嘴巴的原因令人好奇。如此這種極度秘密的情形跟9月「宇宙神」-5火箭發射的被稱作PAN的神秘通信衛星相似,這顆衛星屬於哪個機構至今尚未揭曉。
但儘管如此,X-37並不是美國軍用太空梭計劃(MPS項目)中的正式型號。從血緣上說,X-37的縮比例X-40A來自美國空軍早期的SMV計劃,發展到X-37B又成為SMV的技術驗證機,可謂重歸家門。國內不時看到X-37B是FALCON(Force Application and Launch from the Continental,兵力運用與本土發射)計劃一部分的說法,也有X-37用於2小時全球快速打擊的新聞,這些誤傳流毒甚廣。事實上SMV是軍用太空梭(MSP)的一部分,而MSP和FALCON是不同的兩個計劃。FALCON的目的是開發和驗證能夠執行快速到達全球任務的高超音速技術,演示可負擔得起的空間飛行器,SMV自然也就和FALCON無關。
美國MPS項目的內容
MSP包括用於快速發射的可重用空間作戰飛行器SOV,可重用的軌道機動飛行器SMV,還有SOV的上面級:通用航空飛行器CAV和將載荷送入高軌道的模塊化入軌級MIS。SMV是一種可重複使用,可長期在軌並進行軌道機動的飛行器,並具備返回地面後72小時內重新升空的能力,它本身不能獨立對陸打擊,實際作戰需要攜帶CAV來實現。作為SMV技術驗證的X-37B,本身是一種驗證機,同時使用Atlas V火箭來發射,不可能用於快速打擊。
至於太空戰鬥機的傳聞,其實也是將技術驗證的X-37B與計劃中的SMV混淆的結果。就X-37B本身來說,儘管和早期SMV的尺寸基本一致,但是本身主要用於技術驗證,按照其所需要驗證的種種技術也正說明這些相關技術還遠未成熟,如SMV要求12個月的在軌維持能力,而X-37B只會逐步驗證270天的在軌能力,更不要說發射SMV的SOV運載工具實用還遙遙無期,SMV各種作戰能力所需要的載荷也在研製中遠未成熟。
對於進行技術驗證的X-37B,它並不是一款太空戰機,它只是美國空軍真正太空戰鬥機SMV的技術驗證機而已。但是對於任何一個國家而言,對於這種潛在的太空武器平臺的開發,仍然要保持充足的警惕和足夠的關注。