780天后返回地球的飛機

楊震

美國是世界頭號航空航天強國，在科技史上屢屢有讓人感覺驚艷的產品問世。近日，一則新聞又一次證明了這個事實：據美國《航空學人》網站報道，當地時間2019年10月27日凌晨3點51分，美國空軍X-37B軌道測試空天飛機五號機升空780天后成功返回地球，在美國肯尼迪航天中心的航天飛機降落設施中成功降落。

空天飛機的巨大優勢

在回答這個問題之前，讓我們先看看什么是空天飛機。空天飛機，顧名思義，即為兼具航天與航空的新型飛行器，可根據不同的需求，在大氣層或衛星軌道上靈活機動地進行部署。而太空由于其得“天”獨厚的地理位置，則根據國際外層空間法，享有超越國界的權利，而其他設施只能在本國領土上進行配置部署。所以，空天飛機的這種特殊“本領”，使其在未來的空天作戰體系中占據了重要地位。

空天飛機與傳統的飛行器相比具有更多優勢，且不說能夠在衛星軌道上執行多種多樣的任務。首先要說的是，空天飛機的飛行高度。由于其可在高層大氣，甚至大氣層外飛行，所以依靠著高度就能夠保障其安全性。以蘇聯米格-25截擊機為例，該型機在多次執行任務的過程中，因為其25000米的升限，從而多次躲過導彈和戰斗機的攻擊。這種特點在空天飛機上，必將得到更為明顯的體現。除此之外，高空環境下的低可探測性與隱蔽性更是為其執行任務解決了后顧之憂。

再者則是飛得快。所謂“天下武學，一切可破，唯快不破”。這一點在空天飛機身上體現得尤為明顯。空天飛機飛行最大速度可達第一宇宙速度7.9公里/秒，相當于時速28440公里，約在12～25馬赫以上，遠高于目前的作戰飛機。因為高速也能夠保證其安全性，例如比米格-25截擊機速度更快的美國SR-71偵察機，正是因其高達3馬赫的速度，所以在其服役期間執行多次偵察任務，而無一次被擊落的記錄。

最后是費用低。空天飛機備受關注的重要原因之一便是其成本低廉，維護簡便，并可重復使用。空天飛機在完成一次飛行后，經過維修處理即可再次飛行，成本是只能進行一次性飛行的運載火箭的十分之一。同時，空天飛機可在常規機場起降，不需要像火箭一樣投入大量資金建造發射場，還可保持較高頻率的飛行次數。作為世界頭號軍事強國、國際體系中的霸權國家美國也不例外，美國研發的空天飛機X-37B就是其代表作。

細看空天飛機X-37B

X-37軌道驗證飛行器計劃（也稱無人空天飛機計劃）是美國軍方的秘密研制項目之一，由國防部國防高級研究計劃局（DARPA）提供技術和資金支持，美國空軍負責項目管理，美國第二大軍火商波音公司則是負責技術協助，所以X-37當初是美國宇航局（NASA）負責的尖端研制項目。

1996年NASA提出了一個名叫Future-X的計劃，這個計劃被拆分成兩個子計劃，其中規模較小的“探險者”就是X-37計劃，由于另一項X-33計劃因為研究進度緩慢，導致這個名叫Future-X的計劃整體被叫停。時間來到1999年7月，NASA為了驗證所謂的“超高音速飛行”，X-37計劃被重啟。NASA與波音公司簽署4年合作協議，建造了一系列試驗機中的第一架空天飛機。

依照計劃，試驗機應該同時具備太空軌道飛行和再入大氣層飛行的能力。所以在原計劃中，X-37試驗機擬由航天飛機攜帶進入太空，利用其本身配備的火箭發動機推動，獲得25馬赫飛行速度，在太空中進行21天的飛行實驗，然后再進入大氣層重返地球，降落在傳統的地面機場跑道上。NASA在飛機上安裝的自動操作系統，也為“降低進入太空的負載成本”做出了貢獻。但在研究發現使用航天飛機攜帶X-37試驗機進入太空，不太合乎經濟效益后，就改由“三角洲-4”或相似的其他運載火箭搭載發射入軌。

1999年底美國空軍接手了這個項目，其名稱也變更為X-37B。作為美國空軍高可靠性、可重復使用的無人太空實驗平臺的驗證項目，測試的相關軍用技術主要包括：先進制導、導航與控制;熱防護系統;航電系統;高溫結構及密封;可重復使用的保形隔熱瓦;輕重量的機電系統;自主軌道飛行、再入大氣及著陸系統。

在外形上，X-37B 無人空天飛機與載人飛行的航天飛機有點相似，但個頭大約相當于后者的四分之一。X-37B 的機體長度僅有 8.9 米，高度 2.9 米，翼展4.5 米，發射質量 4990 千克。兩者運載能力也大不相同，相比航天飛機的29噸有效載荷，X-37B 無人空天飛機的有效載荷僅為227～300 千克，貨艙空間和容量均比較小。

在技術上，X-37B 可重復使用運載器的整個飛行剖面，大致分為起飛、上升、入軌、再入、末端能量管理及著陸階段，其中包括亞軌道飛行和近地球軌道飛行。由于可重復使用的運載器具備大氣層內飛行的能力，因此其在軍民領域都有廣泛用途，執行任務的范圍也比傳統的航天飛行器更廣泛。X-37B 具有很強的在軌機動性和變軌的能力，這是依托其進入太空軌道后，伸展開的小型砷化鎵太陽能電池帆板，這種小型太陽能電池和鋰離子蓄電池組成的供電方式為飛行器提供了工作的能源。同時X-37B火箭發動機采用的是甲基肼和四氧化二氮的雙組元自燃推進劑，雖然甲基肼具有劇毒，但在技術上更成熟。

暗示“星球大戰”再度歸來？

此次X-37B空天飛機五號機在打破了X-37B升空718天四號機的紀錄后，升空780天后成功返回地球，而美國空軍的X-37B計劃在軌的總天數已經達到2865天了。而這次該機的成功降落引發了一個問題：美國的“星球大戰”計劃是否再度歸來？在冷戰時，美國“高邊疆”戰略（“星球大戰”計劃的理論基礎）的創始人格雷厄姆曾說過，“在整個人類歷史上，凡是能夠最有效地從人類活動的一個領域邁向另一個領域的國家，都取得了巨大的戰略優勢。”

2017年5月，X-37B空天飛機四號機在結束了700多天的飛行后，降落在美國佛羅里達州的肯尼迪航天中心。

而特朗普明顯是這種理念的繼承人與實踐者。2017年3月，特朗普簽署《美國國家航空航天局過渡授權法案》，表明恢復國家太空委員會已經提上議事日程。2017年6月30日，特朗普總統正式簽署重建國家太空委員會的行政令。2017年12月11日，特朗普簽署太空政策指令，宣布美國宇航員將重返月球，并最終前往火星。白宮新聞局副局長吉德利在一份聲明中說，“總統聽取了國家空間理事會的建議，他將改變美國的載人航天政策，幫助美國成就航天事業，從宇宙中汲取新知識，開發令人難以置信的技術。”

在2018年6月美國國家太空委員會的一次會議上，總統特朗普指示國防部立即啟動建立武裝部隊第六軍種太空軍的必要步驟。8月9日，美國防部便發布了一份評估報告，稱將分“四步走”建立太空軍，第一步就是成立美國太空司令部，以鞏固和發展太空作戰力量。2019年8月，特朗普在白宮玫瑰園宣布建立美國太空司令部，四星空軍上將約翰·雷蒙德擔任其首任領導。

美國在發展太空軍的戰略、政策、方針等領域已經做好了準備，而X-37B的成功降落則為太空軍的裝備研發實戰化吹響了號角。看樣子，“星球大戰”的歸來已經只是個時間問題。可是，美國真能憑借這個贏取戰略優勢嗎？這樣的戰略優勢又能夠保持多久？歷史將會給出答案。

（責編：南名俊岳）