世界空天飛機發(fā)展趨勢

世界空天飛機發(fā)展趨勢

現(xiàn)在，中國的航空安全形勢越來越嚴(yán)峻。2014年4月，普京總統(tǒng)在空軍研究中提出了“一體化、攻防、備攻擊”的戰(zhàn)略總體要求，表明中國的空天力建設(shè)作為國家軍事發(fā)展戰(zhàn)略的重心，非常重視。因此，我們不僅要積極發(fā)展一體化裝備，而且要積極選擇適應(yīng)未來戰(zhàn)爭的必然選擇，維護國家的航空安全?？仗祜w機作為航空和航天技術(shù)相結(jié)合的新型作戰(zhàn)平臺,將在未來的空天戰(zhàn)場中發(fā)揮重要的作用。目前,世界各國對于如何發(fā)展空天飛機的問題,尚處于探索研究的階段,而我國空天飛機發(fā)展技術(shù)較世界先進水平還有較大差距,急需開展對空天飛機的研究。一、空天飛機的研制進展20世紀(jì)80年代,世界上出現(xiàn)了發(fā)展空天飛機的熱潮,美、英、法、德、前蘇聯(lián)、日本、印度等國都提出了各種空天飛機計劃和方案,但因受當(dāng)時航空航天技術(shù)水平和經(jīng)費限制,這些計劃和方案都沒有變?yōu)楝F(xiàn)實。90年代以后,世界航空航天強國紛紛將發(fā)展重點轉(zhuǎn)向空天飛機的預(yù)先研究和技術(shù)驗證工作。2010年,美國X—37B軌道試驗飛行器的成功發(fā)射,推動世界多國空天飛機的研制全面升溫。目前,俄羅斯高超音速技術(shù)世界領(lǐng)先,啟動了多用途空天系統(tǒng)計劃(MAKS),已進入空天飛機的飛行驗證階段;英國的“云霄塔”空天飛機項目研制也邁出了堅實的一步,計劃在今后幾年內(nèi)進行試飛;德國與其他國家合作也在進行“桑格爾”空天飛機的研發(fā);日本已掌握了點火、推力測量、燃料調(diào)節(jié)和發(fā)動機冷卻等關(guān)鍵技術(shù);印度國防部也啟動了小型可重復(fù)使用空天飛機計劃。相比來說,美國在空天飛機的研發(fā)方面處于領(lǐng)先,其X-37B已經(jīng)成功進行了兩次發(fā)射著陸試驗,第三次的任務(wù)正在進行中,隨著研究的不斷深入和技術(shù)的不斷進步,有望在以后得到進一步發(fā)展。總的看來,當(dāng)前世界軍事強國普遍都開展了對空天飛機的研究,在相關(guān)項目的研究上也投入了巨大的人力物力,帶動了相關(guān)技術(shù)的進步,積累了一些經(jīng)驗,也取得了一些進展,但都沒有進入實用,沒有真正意義上的空天飛機出現(xiàn)。二、比較飛機與其他飛機和航空航天飛機之間的比較(一)空天機動機動/效果展望首先,與現(xiàn)代飛機相比,空天飛機反應(yīng)速度快,可實現(xiàn)全球快速機動并達成打擊的突然性。以當(dāng)前美國空軍的“全球打擊”作戰(zhàn)行動為例,當(dāng)下達遠(yuǎn)程轟炸任務(wù)時,美國空軍依靠軍事基地和打擊目標(biāo)的位置來決定派遣B-2遠(yuǎn)程隱形轟炸機還是B-52轟炸機。從決定派遣到實施轟炸,整個過程一般需要12~24個小時。而空天戰(zhàn)機的最高速度可達25馬赫,是現(xiàn)代作戰(zhàn)飛機飛行速度的6~12倍,利用其實施打擊能實現(xiàn)對目標(biāo)即時有效摧毀。其次,與普通航空飛行器相比,空天飛機既能在大氣層飛行,又能在外太空巡航,活動范圍更大,而目前各國現(xiàn)役防空武器及機載對空導(dǎo)彈的殺傷范圍都不足以對大氣層外飛行器構(gòu)成威脅,因此空天飛機的生存能力更強。(二)空天飛機在機動上的性能與載荷第一,與航天飛機及衛(wèi)星相比,空天飛機作戰(zhàn)用途廣,使用靈活性強?？仗祜w機可用于執(zhí)行應(yīng)急布放和回收衛(wèi)星,快速修護損壞的空間平臺,捕獲和攻擊非合作空間平臺等任務(wù),還能擔(dān)負(fù)偵察機、殲擊機、轟炸機、運輸機、預(yù)警機等不同類型戰(zhàn)機的作戰(zhàn)任務(wù),此外,通過更換不同載荷,也可作為多種空/天基武器的發(fā)射平臺。第二,與衛(wèi)星相比,空天飛機機動能力強,易于生存。普通的衛(wèi)星易受敵方攻擊,因為它們的運行軌道或相對位置很容易被人掌握,而空天飛機具備機動能力,可靈活變軌,既可以躲開來襲的反衛(wèi)星導(dǎo)彈,同時也能保證其信息情報偵察的覆蓋率。第三,與航天飛機相比,空天飛機重復(fù)使用率高,經(jīng)濟效費比好?？仗祜w機幾乎可全部重復(fù)使用,除消耗推進劑外,不拋棄任何部件。它具備水平起降能力,受地理、氣象等自然條件的限制少,復(fù)飛間隔較短,數(shù)天甚至數(shù)小時后即可再次起飛。此外,空天飛機的結(jié)構(gòu)材料和功能材料能夠保證長期重復(fù)使用,且方便維護。綜合來看,空天飛機相比于目前現(xiàn)有的航空及航天飛行器,具有無可替代的優(yōu)勢,隨著技術(shù)的不斷發(fā)展和相關(guān)研究的逐步深入,空天飛機的優(yōu)勢在未來空天一體化戰(zhàn)爭中將進一步凸顯。三、空天飛機研究的重要性(一)空天飛機對未來戰(zhàn)爭隨著世界各國航空航天技術(shù)的不斷發(fā)展和進步,空天一體化理論發(fā)展的逐漸成熟,空天飛機發(fā)展的現(xiàn)實性也不斷得到驗證。一旦空天飛機技術(shù)及裝備發(fā)展成熟并應(yīng)用于軍事實踐,在世界范圍內(nèi)將對空天作戰(zhàn)能力乃至整個軍事戰(zhàn)略能力,產(chǎn)生本質(zhì)性的影響?？仗祜w機對未來戰(zhàn)爭的影響主要體現(xiàn)在以下幾個方面:(1)有利于提升快速打擊能力;(2)使傳統(tǒng)的作戰(zhàn)樣式發(fā)生革命性改變;(3)有利于增強戰(zhàn)略威懾能力?？紤]到發(fā)展空天飛機的技術(shù)難點及成本造價等多方面因素,不難設(shè)想,只有某些技術(shù)先進且實力雄厚的強國才能進行開發(fā)與利用,因此,空天飛機將成為少數(shù)強國手中的一張王牌。在當(dāng)前國際軍力對比極不平衡的情況下,無論是從其效用發(fā)生的可能性、時效性和范圍來看,還是從其制造和使用成本的角度來說,空天飛機都不可能像普通軍機一樣批量生產(chǎn)和成建制列裝,其未來角色主要還在于戰(zhàn)略威懾以及執(zhí)行特殊任務(wù)。在不遠(yuǎn)的將來,空天飛機將成為太空對抗和作戰(zhàn)的重要武器之一。(二)空天飛機在增強維持反戰(zhàn)爭勝利中的作用相比目前單純的空中和太空武器,空天飛機在未來戰(zhàn)爭中具有無可比擬的優(yōu)勢。首先,空天飛機可作為偵察監(jiān)視與預(yù)警平臺。它既可以像軍用衛(wèi)星一樣在太空軌道運行的過程中獲取敵方情報信息資料,也可脫離軌道反復(fù)在目標(biāo)區(qū)的外層空間飛行,隨時掌握作戰(zhàn)區(qū)域敵情變化,綜合各種偵察信息,更及時、更準(zhǔn)確地提供戰(zhàn)場信息,對導(dǎo)彈發(fā)射等進行預(yù)警。其次,空天飛機還可作為空間武器發(fā)射平臺。在未來空天作戰(zhàn)中,空天飛機不僅可作為各種武器彈藥、動能武器、高能激光武器、微波武器等的發(fā)射平臺,還是天基系統(tǒng)的支援平臺,能對敵方陸、海、空、天重要目標(biāo)進行攻擊,對戰(zhàn)爭的勝負(fù)產(chǎn)生至關(guān)重要的影響。第三,空天飛機可作為快速遠(yuǎn)距離運輸機,它既能在大氣層內(nèi)作高超音速飛行,又能進入軌道機動飛行,飛向目標(biāo)所需的時間將大大縮短。從普通機場起飛,可在一至兩個小時之內(nèi)快速達到全球任何地方,對全球范圍發(fā)生的地區(qū)沖突迅速作出反應(yīng)。第四,可用于反衛(wèi)星或在軌服務(wù)。空天飛機利用自身的探測設(shè)備,能發(fā)現(xiàn)敵方衛(wèi)星,對其進行跟蹤和干擾,使其失靈或?qū)⑵浯輾?或?qū)⑺胺敗?竊取它已獲得的情報,或?qū)⑺腿脲e誤軌道,或干脆將其帶回地面。利用空天飛機的靈活機動性和配備的機械手,可維修或回收在軌軍用衛(wèi)星,或為在軌軍用衛(wèi)星補充燃料,延長其壽命或增強其軌道機動能力等。第五,可作為戰(zhàn)時空間預(yù)備指揮所?？仗祜w機能像空間站那樣在軌長期停留,如果配備先進的指揮控制系統(tǒng),一旦戰(zhàn)時需要,可以直接承擔(dān)起作戰(zhàn)指揮控制任務(wù)。(三)空天飛機的發(fā)展國家發(fā)展與國家安全離不開以空天飛機為平臺的這種超級裝備,空天飛機發(fā)展的內(nèi)在動力是技術(shù)加戰(zhàn)略的雙重需求,是空天時代來臨的一個必然的選擇結(jié)果?？仗祜w機與單純航空和航天飛行器不同,它是航天技術(shù)與航空技術(shù)的綜合,是國家科學(xué)、技術(shù)、工業(yè)整體水平的體現(xiàn),研制空天飛機除了航空航天聯(lián)手以外,還需要很多領(lǐng)域的加入。作為未來空天一體武器裝備的發(fā)展趨勢,空天飛機的研制對于搶占未來航空航天科技制高點更有積極作用,其技術(shù)輻射帶動作用能促使國家在動力、結(jié)構(gòu)、材料、導(dǎo)航、飛控以及系統(tǒng)集成等方面的研究得到更深化發(fā)展。四、天飛機的發(fā)展(一)空天飛機發(fā)展規(guī)劃目前,世界各國對空天飛機的研究還處于初級階段,當(dāng)下最主要的問題是頂層的戰(zhàn)略籌劃、戰(zhàn)略決策問題。從國外發(fā)展空天飛機幾十年的經(jīng)驗來看,針對空天飛行器的發(fā)展趨勢,應(yīng)成立或指定專門機構(gòu),組織開展空天飛行器發(fā)展建設(shè)問題的頂層規(guī)劃和論證工作,把研究目標(biāo)、有關(guān)需求、運用方式、開發(fā)途徑等相關(guān)問題搞清楚;根據(jù)國家相關(guān)領(lǐng)域研究現(xiàn)狀,科學(xué)制定發(fā)展規(guī)劃、發(fā)展原則、發(fā)展路線。(二)航空器和航空空天飛機在研究中的應(yīng)用當(dāng)前,一些國家航天和航空領(lǐng)域基本處于條塊分割狀態(tài),航天領(lǐng)域的研究重點更多的放在高超聲速飛行器和太空技術(shù)探索方面,航空領(lǐng)域更多關(guān)注于先進飛機研發(fā)制造方面,而空天飛機是航空航天相結(jié)合的項目,需要研制的國家在航天和航空領(lǐng)域同時具備很高的技術(shù)水平。要大力發(fā)展空天飛機,就要打破航空航天的條塊分割,推動航空和航天領(lǐng)域相關(guān)技術(shù)產(chǎn)生合力,形成研究發(fā)展空天飛機的共同力量格局。(三)空天飛機應(yīng)解決的問題發(fā)展空天飛機存在技術(shù)難度高、研究風(fēng)險大、研制周期長、開發(fā)費用高等特點,即便是美國,其概念意義上的空天飛機X-37B至今也只是完成了兩次試驗,還有許多技術(shù)和安全問題尚未解決。有鑒于此,在開展空天飛機研究時,必須吸收借鑒國外經(jīng)驗教訓(xùn),立足實際,根據(jù)國