臨近空間飛行器——
空天一體戰(zhàn)的“利器”
2017年10月,我國自主研制的“旅行者”3號飛行器成功攜帶活體烏龜進(jìn)入臨近空間,開展實驗任務(wù)和進(jìn)行關(guān)鍵技術(shù)驗證。這是全球首次由浮空器攜帶活體動物進(jìn)入臨近空間停留,標(biāo)志著我國臨近空間飛行技術(shù)達(dá)到了一個新的高度。隨著現(xiàn)代高新技術(shù)的快速發(fā)展,信息對抗空間不再局限于陸地、海洋、低空,臨近空間也已經(jīng)成為現(xiàn)代戰(zhàn)爭的一個新戰(zhàn)場,是國家安全體系的一個重要環(huán)節(jié)。而臨近空間飛行器作為連接空天戰(zhàn)場的有效紐帶,將在未來空天一體聯(lián)合作戰(zhàn)中扮演至關(guān)重要的角色,受到越來越多國家的高度重視,其發(fā)展應(yīng)用也將對未來作戰(zhàn)樣式產(chǎn)生重要影響。
上可制天、制空,下可制地、制海——
飄浮在飛行禁區(qū)的“懸頂之劍”
一般來講,常規(guī)的航空器飛行高度為距離地面20km以下,航天器運(yùn)行的空間則距地面100km以上,而距地面20km到100km之間的這段區(qū)域,則被稱為臨近空間。
臨近空間包含平流層、中間層和部分增溫層,是航空和航天空間之間的過渡區(qū)域,除了火箭偶爾穿越以外,那里是人類尚未開發(fā)的一片空白空間。
正是因為臨近空間所處的獨(dú)特環(huán)境,使得其具有得天獨(dú)厚的優(yōu)勢,這段區(qū)域的云雨天氣少見,溫度幾乎不變,十分適合飛行器平穩(wěn)飛行。在這里,臨近空間飛行器既可以避免絕大部分地面攻擊,同時也能夠有效實施對地攻擊和對航天器的打擊,是進(jìn)行空中軍事活動的理想?yún)^(qū)域,發(fā)展?jié)摿O大。
根據(jù)飛行速度的不同,臨近空間飛行器包括高動態(tài)臨近空間飛行器和低動態(tài)臨近空間飛行器。美國國防部與國家航空航天局共同研制的X-30飛行器就是典型的高動態(tài)臨近空間飛行器,飛行速度快、機(jī)動性好,對指令反應(yīng)靈敏。
低動態(tài)臨近空間飛行器工作時間長,在空間駐留周期長,而且載荷量大,可作為空間站和空間實驗平臺。據(jù)報道,美國計劃在30km的高空,打造一個由多個飛艇組成的永久性高空漂浮平臺,用作太空飛船的高空中轉(zhuǎn)站和補(bǔ)給站。
隨著新型戰(zhàn)略武器的不斷更新和發(fā)展,臨近空間飛行器的戰(zhàn)略價值受到各國的青睞,不少西方國家已經(jīng)將其列入信息化武器裝備體系建設(shè)中。近年來,美國在臨近空間飛行器技術(shù)領(lǐng)域持續(xù)發(fā)力,美國國防部《2005-2030年無人機(jī)系統(tǒng)路線圖》中將臨近空間飛行器列入無人機(jī)武器系統(tǒng)的范疇,俄羅斯、英國、以色列等國也在此領(lǐng)域取得了初步研究成果。
覆蓋廣、成本低,自持時間長、反應(yīng)時間短——
集“百家之長”于一身
臨近空間飛行器為何能夠成為各國競相發(fā)展的“新寵”?原因在于其彌補(bǔ)了飛機(jī)和衛(wèi)星工作范圍之間存在的廣闊真空地帶,在執(zhí)行戰(zhàn)略戰(zhàn)術(shù)任務(wù)時,具有傳統(tǒng)飛行器無法比擬的優(yōu)勢。
臨近空間飛行器一般部署在任務(wù)區(qū)上空30km的區(qū)域,視野的覆蓋面積要大于傳統(tǒng)的偵察機(jī)。同時,信號不會受到電離層的干擾,能夠輕松獲取到高分辨率和大覆蓋區(qū)的偵察視圖。美國在“探測器和結(jié)構(gòu)一體化”項目中,就提出了高空監(jiān)視間諜飛艇計劃,目標(biāo)是研制在20km以上高度飛行的監(jiān)視飛艇,能在任何軍事活動區(qū)的高空開展偵察活動。
在快節(jié)奏的現(xiàn)代戰(zhàn)爭中,臨近空間飛行器可以根據(jù)作戰(zhàn)需求進(jìn)行部署和調(diào)整機(jī)動,能隨時應(yīng)急升空,快速高效部署。同時,臨近空間飛行器的飛行條件穩(wěn)定,信息傳輸?shù)难訒r很小,有利于快速及時地傳遞信息。
臨近空間還有一大特點(diǎn),就是氣流平穩(wěn),環(huán)境穩(wěn)定,這使得大多數(shù)臨近空間飛行器能夠借助風(fēng)力、大氣浮力、太陽能等自然能源,長時間飄浮在任務(wù)區(qū)的上空,從而降低能耗。由法國提出的斯特拉賽特穩(wěn)定式無人飛艇載荷能力達(dá)1000kg,能在臨近空間連續(xù)執(zhí)行長達(dá)5年的監(jiān)視任務(wù)。
執(zhí)行長達(dá)數(shù)年的任務(wù),臨近空間飛行器為何能一直保持完好?一方面,臨近空間飛行器的外形都比較光滑,雷達(dá)和紅外特征都不明顯,所以很難被探測鎖定;另一方面,當(dāng)前的作戰(zhàn)飛機(jī)和地對空導(dǎo)彈幾乎無法抵達(dá)臨近空間,不能對其構(gòu)成威脅,因此臨近空間飛行器能夠長時間安全穩(wěn)定地運(yùn)行。
偵察監(jiān)視、通信中繼,空間對抗、物資補(bǔ)給——
無可比擬的軍事價值
臨近空間飛行器的出現(xiàn)不僅實現(xiàn)了空天領(lǐng)域的連接,還為防空反導(dǎo)作戰(zhàn)提供了新的思路,如果搭載武器平臺,將實現(xiàn)全球范圍的快速打擊,大大加快戰(zhàn)爭節(jié)奏。
在信息化戰(zhàn)爭中,面對瞬息萬變的戰(zhàn)場環(huán)境,對戰(zhàn)場態(tài)勢的動態(tài)監(jiān)視顯得尤為必要。飛行器搭載先進(jìn)雷達(dá),可以構(gòu)成臨近空間監(jiān)測平臺,實現(xiàn)全天時、全天候的監(jiān)測。最具代表性的是美國計劃推出的SR-72高超聲速飛行器,該飛行器擔(dān)負(fù)著情報收集、偵察監(jiān)視和對敵攻擊等任務(wù),預(yù)計將在2023年實現(xiàn)首飛,2030年投入使用。
未來戰(zhàn)爭中,奪取制信息權(quán)越來越關(guān)鍵,在復(fù)雜的電磁環(huán)境下,保證穩(wěn)定安全的通信對掌握戰(zhàn)爭主動權(quán)具有重要意義。目前,軍用通信信號易受干擾的問題一直影響著軍隊作戰(zhàn)能力生成和發(fā)揮,而采用臨近空間飛行器搭載通信設(shè)備構(gòu)建的通信平臺,不僅能夠長時間持續(xù)工作,實現(xiàn)超視距通信能力,還能提供比衛(wèi)星導(dǎo)航通信強(qiáng)度更大、保密性更好的信號。
此外,臨近空間飛行器還有一個重要的作用,就是進(jìn)行空間對抗和打擊。將飛行器擴(kuò)展成為對抗干擾平臺,可以實施壓制干擾和欺騙干擾,形成強(qiáng)大的電子對抗優(yōu)勢。如果將飛行器作為武器平臺,則可以在大覆蓋區(qū)域?qū)δ繕?biāo)實施隨時隨地的打擊。比如X-37B軌道測試飛行器便集多種功能于一身,既能在大氣層內(nèi)超音速飛行,又能進(jìn)入軌道運(yùn)行,具有其他航空、航天器無法比擬的優(yōu)勢。強(qiáng)天林
