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空天作戰或拉開序幕:美軍X-37B曾多次飛臨朝鮮

中國網 china.com.cn  時間: 2012-07-25  發表評論>>

X-37B空天飛機各項關鍵技術均得到驗證,美軍或加速推進其實戰化

X-37B空天飛機各項關鍵技術均得到驗證,美軍或加速推進其實戰化

X-37B是美國波音公司研製的一種無人駕駛軌道試驗飛行器(OTV),也是繼太空梭之後美國研製的第二種可重復使用的航太器。首架X-37B原型機(編號OTV-1)于2010年4月22日發射升空,在近地軌道運作7個多月後成功返回地面。第二架X-37B(編號OTV-2)于2011年3月5日發射升空後,也于2012年6月16日順利返回地面。這標誌著美國在小型、無人駕駛、可重復使用航太器技術領域取得了重大進展,為其進一步改進並最終實用化打下了堅實的基礎。由於美國軍方對X-37B項目嚴格保密,加上X-37B迄今為止僅實施了兩次試飛,因此外界對該項目內容及技術細節知之甚少。本文將根據近期媒體的相關報道和國外部分專業人士的評論,對X-37B項目第二次任務飛行的情況進行初步分析。

測試回顧:效能遠超預期,大幅延長在軌時間

按照最初的計劃,OTV-2發射入軌後,將會在軌道上持續運作9個月的時間。但是到2011年12月實現這一目標後,由於OTV-2在軌飛行狀態良好,美國軍方對該機的技術狀況深表滿意並擁有了足夠的信心,遂決定延長該機的任務飛行時間,以進一步測試其持久飛行能力。最終OTV-2的任務飛行時間超過了15個月(長達468天13小時2 分鐘),飛行總里程相當於繞地球7000圈。這一在軌運作時間不僅達到了先前OTV-1的兩倍以上,而且其一次在軌飛行時間也超過了先前美國各架太空梭的累積在軌飛行時間。值得一提的是,目前有人認為,美國軍方之所以延長此次OTV-2的任務飛行時間,還有一個目的是為了更充分地向外界展示該機的性能,以期能夠影響美國政府決策,避免X-37B項目研發經費遭到削減。因為在美國政府2013~2017年財政預算大幅度削減的背景下,目前X-37B項目經費存在著被削減甚至中止的可能。

OTV-2發射升空後,儘管美國軍方對其軌道參數等資訊嚴格保密,但世界各國的地面天文觀測愛好者對該機的動向保持了高度關注,密切跟蹤著其在軌運作狀況。觀測者們發現,當OTV-2于2011年3月發射升空後,最初位於高度206英里(331千米)、傾角42.8度的軌道上。到2011年夏天,OTV-2的軌道高度被略微抬升至209英里(337千米),隨後便長期停留在這一軌道上(傾角保持不變)。在此期間,OTV-2曾多次通過小範圍機動變軌來克服太空稀薄空氣阻力的影響,以維持其軌道高度,使近地點和遠地點高度分別保持在205英里(約330千米)和212英里(約341千米)。直至2012年4月22日,一位南非的觀測者發現,OTV-2仍在該軌道上運作。但是到2012年5月初,OTV-2突然開始降低軌道高度,一度使地面的觀測者們丟失了目標,後來才發現該機轉移到了高度為182英里(293千米)、傾角為41.9度的新軌道上。

到2012年6月16日,OTV-2在經過近469天的太空飛行後,最終返回地面。該機于當日淩晨8時48分,途經太平洋上空在加利福尼亞州的范登堡空軍基地順利著陸。

任務分析:提升可靠性,關注偵察、攻擊性能

美國空軍太空司令部(AFSPC)司令威廉·謝爾頓(William Shelton)上將近期表示,OTV-2此次任務飛行取得了“驚人的成功”,但他沒有透露OTV-2所執行的任務細節。承擔X-37B發射和回收任務的美國空軍第30太空中隊(30th Space Wing)也承認OTV-2在其飛行期間曾進行了一系列“在軌試驗”,但同樣未透露這些試驗的內容和性質,只是籠統地表示該機是在“測試航太新技術”。儘管這樣,媒體普遍認為OTV-2此次飛行所承擔的任務不外乎兩方面:

(1)測試先進航太器技術,提高系統可靠性

這主要是對X-37B飛行器本身及其各子系統進行測試,對發展未來可重復使用的先進航太器所涉及的相關新技術進行驗證。

在OTV-2發射升空前不久,來自美國空軍快速能力辦公室(AFRCO)的X-37B項目官員特洛伊·吉思(Troy Giese)中校曾表示,OTV-2的主要任務是“擴展平臺任務包線”,該機將會充分吸取OTV-1首次測試飛行時所獲得的相關經驗,尤其將注意增強該機的在軌橫向飛行範圍和更強側風時的進場能力,因此OTV-2此次飛行將具有更大的軌道運作範圍,並將進行極端天氣條件下的著陸試驗。

從目前公開的情況來看,OTV-2在軌運作期間不僅實現了長時間的軌道維持,而且至少進行了一次大的機動變軌,在軌道面抬升的同時也對軌道傾角進行了調整,其技術水準明顯超過了OTV-1,後者儘管在運作中也成功實施了多次機動變軌,但其變軌前後均處於同一軌道面上。

不過,此次OTV-2在返航時是否真的完成了極端天氣條件下的著陸測試,還有待進一步證實。先前曾有報道稱,為了避免著陸時再度像OTV-1那樣出現爆胎現象,OTV-2主起落架機輪的胎壓被降低了15%,這將有助於該機更好地適應著陸跑道的路面要求。

此外,根據近期媒體的報道,OTV-2此次飛行中還對自主導航與控制設備、全電飛行控制系統、熱防護裝置和新型太陽能電池帆板等關鍵技術進行了測試驗證,這些技術對該機今後的進一步改進、尤其是發展人員運輸改型(其編號為X-37C)非常有幫助。

(2)測試新型任務載荷,偵察、攻擊功能備受關注

儘管美國軍方對OTV-2此次所攜帶的載荷始終守口如瓶,但外界普遍認為該機貨艙內搭載有秘密的任務載荷,甚至有人判斷該載荷就是一顆配備有先進感測器設備、可用於承擔軍事偵察和情報收集任務的偵察衛星,OTV-2此次飛行的一個重要任務就是對其中的感測器、尤其是成像偵察設備進行測試。

值得注意的是,前述的各國天文觀測愛好者們發現,OTV-2在軌期間還表現出了相當引人注目的運作規律:該機在其長期停留軌道(高度209英里、傾角42.8度)上,大約每2天(而且相當準時)會重復經過某一地區上空;而變軌後在新軌道(高度182英里、傾角41.9度)上運作時,大約每3天就會重復經過某一地區上空。鋻於每隔2~4天重復經過某地區上空一次,一直是美國成像偵察衛星的典型運作特徵,再聯繫到OTV-2的軌道傾角和較低的軌道高度,以及該機曾多次飛臨伊朗、朝鮮等敏感地區上空,也間接證實了OTV-2所攜帶任務載荷的主要用途。

此外值得指出的是,國外曾有人猜測,OTV-2在此次飛行中也對中國的“天宮1號”空間站建設項目進行了監視。其主要根據是OTV-2在軌飛行期間,有報道稱其運作軌道曾一度與“天宮1號”空間站相當接近,並且OTV-2將原定的返回日期推遲了一天,正好在中國“神舟9號”載人飛船發射2小時11分鐘後著陸。但從技術、軍事和政治等角度來分析,上述這種説法的可信度並不高,因為這樣做的實際意義並不大。儘管這樣,從目前公開的X-37B技術性能來看,該機不僅具備在太空釋放衛星甚至對地攻擊彈頭的能力,同時也有潛力在太空監視、摧毀甚至抓捕他國的航太器,這確實值得他國重視和應對。

測試前景:第三次飛行計劃已經確定

美國國防部X-37項目發言人表示,目前美國軍方正在對OTV-2此次試驗飛行的效果和任務完成情況進行評估,相關結論的公佈還有待時日。但作為正常測試計劃的下一步,美國空軍已經安排好X-37B的第三次任務飛行,並且會使用已經飛行過的兩架X-37B(OTV-1和OTV-2)中的一架,以便對該機的重復使用性能進行測試,從而驗證X-37B是一种經濟可承受性良好的航太器。

目前美國空軍已經確定,將由承擔過首次試飛任務的OTV-1進行第三次任務飛行。OTV-1于2010年12月3日返回地面後,進行了飛行後的例行檢測和維修,目前該機已經被運抵卡納維拉爾角。根據美國空軍空間司令部最新透露的資訊,OTV-1已經定於2012年秋季(預計在10月左右)再次由“宇宙神”-5火箭發射入軌,但具體時間還將根據該機技術狀況、發射場天氣條件等因素綜合評估後再做決定,並由聯隊一級機關正式批准。此外,與前兩次測試飛行一樣,屆時OTV-1所攜帶的任務載荷也將高度保密。(陳黎 中國航空工業發展研究中心高級工程師)

文章來源: 中國航空報 責任編輯: 羅琪
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