神秘的空天飛機之大國博弈，未來制天權(quán)的重器？

這幾天，有關(guān)中國空天飛機試驗的消息刷了屏，引發(fā)熱議，由此激起了網(wǎng)友們一陣狂歡。作為中國人，我同樣對中國航天事業(yè)的進步感到由衷的高興和自豪。但問題是，我國的空天飛機真的像某些網(wǎng)友形容的那樣，達到了與美國一決高下的水平嗎？

科學(xué)問題還是得本著科學(xué)態(tài)度來分析，現(xiàn)在我們就一起來探討一下。

空天飛機是航天飛機的升級版/

空天飛機是航空和航天技術(shù)高度結(jié)合的產(chǎn)物，是未來航天發(fā)展的最前沿趨勢，這方面技術(shù)的掌握程度，可以彰顯一個國家的科技和綜合實力。但空天飛機不是誰想搞就能搞得了的，也不是誰想搞就能搞得好的。

事實上，空天飛機是在航天飛機基礎(chǔ)上發(fā)展起來的，有人將空天飛機比喻為航天飛機的升級版。世界上擁有過的航天飛機只有美國和蘇聯(lián)，而進入實用階段的航天飛機只有美國。美國航天飛機從1972年開始列入研制計劃，1977年研制出第一架航天飛機“企業(yè)號”，此后相繼推出“挑戰(zhàn)者號”、“發(fā)現(xiàn)號”、“亞特蘭蒂斯號”、“奮進號”等。

除第一架“企業(yè)號”主要用于測試，沒有進行過載人執(zhí)行任務(wù)以外，其余五架航天飛機從1981年開始正式執(zhí)行太空任務(wù)，直到2011年全部退役，在人類航天史留下了光輝燦爛的一頁。

在30年時間里，這些航天飛機載人進入太空執(zhí)行任務(wù)累計135次，運送宇航員達852人（次）。其中執(zhí)行任務(wù)最多的是“發(fā)現(xiàn)號”，載人上天39次，搭載宇航員252人（次），在軌飛行累計達到365天。

有兩架航天飛機在執(zhí)行任務(wù)過程中炸毀，一架是“挑戰(zhàn)者號”，在1986年1月28日執(zhí)行第10次太空任務(wù)的升空過程，由于右側(cè)固態(tài)火箭推進器上面一個O型環(huán)失效導(dǎo)致爆炸解體；一架是“哥倫比亞號”，在2003年2月1日上午9點，完成第28次太空任務(wù)后，返航再入大氣層時，由于碳隔熱板受損，熾熱氣體進入機體導(dǎo)致爆炸解體。

這兩次事故導(dǎo)致了14名宇航員喪生，是數(shù)十年航天史上最慘烈的事件，教訓(xùn)十分深刻。可見在航天事業(yè)中，哪怕一點點微小的紕漏，都會釀成無法挽回的事故。

在上世紀(jì)太空爭霸時期，蘇聯(lián)也研制了一架叫“暴風(fēng)雪號”的航天飛機，是在借鑒美國航天飛機的基礎(chǔ)上，形成了自己的某些特色。這架航天飛機只進行過一次試飛，用能源號運載火箭送入250公里的地球亞軌道，飛了3小時后順利降落。

此后，蘇聯(lián)的航天飛機就再也沒有上天過，直到蘇聯(lián)解體這個計劃就被時任俄羅斯總統(tǒng)葉利欽下令終止了。

實際上，美國早在1960年就開始構(gòu)想研制空天飛機，當(dāng)時被稱為“跨大氣層飛行器”，代號為X-15、X-23、X-24等，但限于當(dāng)時的技術(shù)和各種原因，并沒有成功，計劃被擱置。一直到1986年，美國借鑒了航天飛機的成功經(jīng)驗，重新啟動了空天飛機研制計劃。

此后，美國先后推出了X-30、X-33空天飛機試驗項目，后者曾被稱為“冒險星”計劃，但最終沒有成功，這被稱為第一代空天飛機計劃。1996年，NASA（美國航空航天局）啟動了X-37計劃，經(jīng)歷了十幾年不間斷研制改進和試驗，于2010年實現(xiàn)了首飛成功，這時的型號已經(jīng)叫“X-37B” 。

空天飛機與航天飛機的異同/

空天飛機與航天飛機最大的相似之處，就是都能夠在地球低軌道執(zhí)行任務(wù)，又能夠獨立返回地面，屬于可以重復(fù)使用的軌道航天器，而且在外形上也差不多。但兩者存在很多區(qū)別，主要有如下幾點：

第一，外形方面既像又不像?？雌饋恚仗祜w機和航天飛機差不多，但一個大一個小。航天飛機相對很大，如美國航天飛機主體長37.2米，高17.27米，翼展29.79米；分上中下三層，里面有飛行控制室、臥室、洗浴室、廚房、健身房、儲物室，可容納8人；貨艙長18.3米，直徑4.6米，可裝載24噸貨物進入太空，裝載19.5噸貨物返回地面。

而空天飛機則小多了，以X-37B為例，約長8.8米，寬2.9米，翼展4.6米，貨艙窄小，只能載荷約2噸左右。因此，空天飛機只能算是一架迷你型的航天飛機。

第二，功能不同。航天飛機的任務(wù)比較單純，主要是用于太空探索和承擔(dān)太空與地面之間往返的運送任務(wù)；空天飛機則除了承擔(dān)航天飛機的任務(wù)外，還可作為商業(yè)用途，快速穿梭于世界各大城市之間，執(zhí)行貨物或人員的運送；并可作為軍事用途，用于偵察、遠程打擊和轟炸，爭奪制空權(quán)和制天權(quán)。

因此，相對航天飛機，空天飛機具有執(zhí)行任務(wù)更加多樣性和靈活性的特點。如我國正在研制的神龍空天飛機，就有輕型版的戰(zhàn)斗機和重型版的轟炸機兩款。

第三，發(fā)射方式有區(qū)別。航天飛機發(fā)射只能采用火箭發(fā)射架垂直發(fā)射；空天飛機則既可以采用火箭垂直發(fā)射，也可以搭載在重型飛機上水平發(fā)射，具有更靈活的發(fā)射方式。

第四，動力系統(tǒng)有區(qū)別。航天飛機只裝備有適宜無氧狀態(tài)下太空飛行的火箭發(fā)動機，空天飛機則同時安裝有特制的飛機發(fā)動機和火箭發(fā)動機，既可以在太空無氧條件下飛行，也可以在進入大氣層后采用改進后的飛機發(fā)動機有氧飛行，由此降低了氧化劑和燃料用量。

因此，空天飛機具有更高的科技含量和廣泛的運用前景。據(jù)悉，一些國家還在研究核動力空天飛機，并可能在2050年問世，這將是人類航空航天技術(shù)的重大飛躍，其影響力不但波及地球近地軌道，還將延伸到未來對月球、火星的探險和移民活動中。

目前，只有美國、俄羅斯、中國、歐盟和日本等少數(shù)幾個國家擁有這個科技能力和實力。即便是這些國家，空天飛機的研發(fā)也是有快有慢，有好有差。但總體上說，空天飛機都還在試驗階段，還沒有一個國家推上了實用。

美國的空天飛機X-37B/

X-37B空天飛機由美國政府投資，NASA委托波音公司研制，并由其旗下“幻影工廠”制造，是世界上首款進入實用性飛行試驗的空天飛機，最高速度能夠達到音速25倍以上，常規(guī)軍用雷達技術(shù)對其無效，被認為是未來太空戰(zhàn)斗機的雛形。

X-37B除了執(zhí)行常規(guī)的空天任務(wù)外，還能夠?qū)硣l(wèi)星和其他航天器進行軍事行動，包括控制、捕捉、摧毀等行動，還能夠?qū)硣M行軍事偵察、打擊地面目標(biāo)等。

盡管各國空天飛機研制處于絕密等級，但不得不說美國的X-37B是曝光最多的，網(wǎng)絡(luò)上充斥著其壯觀的外形。這款空天飛機長8.8米，高2.9米，翼展4.6米，約為航天飛機的1/4大小，起飛重量超過5噸，外形酷似跑車，尾部有兩扇尾翼豎起。

這款空天飛機自從2010年問世，就沒有間斷地進行飛行試驗，先后已經(jīng)發(fā)射六次。2010年首次飛行就在軌達到225天，后來就一次比一次時間長。據(jù)悉這型飛機一共制造了3架，2011年3月5日第二次飛行試驗就是另一架，到2012年6月16日成功返回地球，在軌飛行了15個月。

2012年12月11日第三次發(fā)射，上天的是2010年首次試驗任務(wù)的同一架空天飛機，這次到2014年10月14日才返回地球，在軌飛行時間達到671天，又一次刷新了紀(jì)錄。

2015年5月20日，X-37B執(zhí)行第四次上天任務(wù)，與以往守口如瓶嚴(yán)格保密的方式不同的是美國在任務(wù)之前就主動透露，將在飛行中測試一種能提升能耗的新型高效推進器。美國空軍快速反應(yīng)能力辦公室主任蘭迪·沃爾登表示，此前3次飛行任務(wù)主要是驗證飛行器，而此次任務(wù)的重點將轉(zhuǎn)為對實驗性載荷的測試。

但具體試驗過程依然是猶抱琵琶半遮面，由此引起世界輿論的高度關(guān)注和猜測，有人推測這次很可能是檢驗“一小時打擊全球目標(biāo)”的實戰(zhàn)檢驗，說明美國的空天飛機已經(jīng)接近投放實戰(zhàn)。這次測試到2017年5月份結(jié)束，在天飛行達到718天。

第五次測試從2017年9月7日升空，至2019年10月27日返回，在軌飛行780天，又創(chuàng)造了紀(jì)錄；第六次測試從2020年5月17日開始，到今天還在太空游弋，已達到820天。X-37B還會在軌飛行多久？目前沒有何時降落的消息。

有人認為，X-37B飛行時間的終極目標(biāo)是2000天，這不是不可能的。因為一般地球觀測和通訊衛(wèi)星通?？梢赃\行5年以上，行星探測器運行時間更長?？仗祜w機某種意義上來說，也是一種空間探測器，飛得更久就不足為奇了。

而美國過去發(fā)射的各種行星際探測器動輒都運行了幾十年，如在火星工作的有些探測器和火星車都工作了十幾年，依然還在工作；上世紀(jì)發(fā)射的旅行者1號、2號姊妹探測器，已經(jīng)在空間飛行45年了，最遠的旅行者1號已經(jīng)距離我們235億公里了，還能夠與地球聯(lián)絡(luò)。

因此，縱觀世界空天發(fā)展現(xiàn)狀，美國的空天飛機遙遙領(lǐng)先地走在世界前列是不爭的事實，沒有之一。

中國的神龍?zhí)柨仗祜w機/

X-37B不斷秀出肌肉，引得世界一些有能量的國家和地區(qū)心癢難耐，紛紛推出自己的空天飛機研制計劃。中國這些年科技和經(jīng)濟實力不斷提升，在空天飛機這個比拼國力戰(zhàn)力的大國重器上，自然不甘落后。

但中國的空天飛機研制計劃屬于絕對機密，極少有消息報道，媒體對此諱莫如深。我們只能憑著網(wǎng)絡(luò)上一些只言片語來拼湊中國空天飛機的研制進展情況。早在2007年12月11日，有人就在某軍事網(wǎng)站上傳了一種神秘飛行器圖片，一架中國空軍轟-6的肚皮下面，掛載這一架小“飛機”，表面涂有五星紅旗和“神龍”字樣。

這被廣泛認為是中國神龍空天飛機最早的照片。既然2007年都開始樣機試驗了，說明中國的空天飛機研制在數(shù)年前更早的時候就開始了。此后，中國官方多次宣稱成功發(fā)射和返回了“可重復(fù)使用航天器”，寥寥數(shù)語的消息從來沒有配以圖像，由此人們普遍猜測這就是中國神龍空天飛機試驗。

真是神龍見頭不見尾啊，雖然網(wǎng)上有許多對中國空天飛機的藝術(shù)構(gòu)圖，但其真容還真難得一窺。由此讓人不禁想起蘇軾描述廬山的絕妙詩句：橫看成嶺側(cè)成峰，遠近高低各不同，不識廬山真面目，只緣身在此山中。

對此，外媒報道和猜測得比較多，中國媒體卻諱莫如深。有人把這種現(xiàn)象解釋為：過于先進，不便展示；消息越少，內(nèi)涵越是深刻。人們比較確定的認為，中國空天飛機測試至少有兩次，一次是2020年9月4日，在酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心采用長征二號F運載火箭發(fā)射升空，在軌兩天后于9月6日返回；還有一次就是前幾天的2022年8月5日，以同樣的地點同樣的火箭發(fā)射。

長征二號F似乎成了中國空天飛機的御用運載火箭，因為只有這架火箭適合發(fā)射空天飛機這種大小重量的“可重復(fù)使用航天器”。荷蘭代爾夫特工業(yè)大學(xué)一位叫Marco Langbroek的博士，不斷跟蹤了8月5日發(fā)射后的飛行軌跡，并預(yù)測在8月15日返回降落在羅布泊，由此鬧得網(wǎng)絡(luò)上沸沸揚揚。但最終還是神龍見頭不見尾，沒有后續(xù)報道。

由此，我們的空天飛機有多大能耐，能不能像某些網(wǎng)友說的能與X-37B一較高低，沒人知道。

世界各國的空天飛機發(fā)展趨勢/

其他一些國家的空天飛機研制消息同樣也極少，且進展遠遠沒有達到X-37B的層次，甚至與中國神龍也還有一段距離。

歐盟正在聯(lián)合打造所謂“20XX”空天飛機計劃，但宣稱主旨是為了開通未來太空航班。參與這項計劃的有德國、西班牙、奧地利、瑞士、意大利、比利時、荷蘭、法國和瑞典，在歐盟支持下，這些國家已經(jīng)在“20XX”空天飛行器項目中研究了三年。

走在比較前面的是德國，他們研發(fā)的空天飛機命名為“SpaceLiner” ，據(jù)稱采用這種飛機從歐洲到澳大利亞的航程可縮短到90分鐘，目前的進展還處于對新技術(shù)的測試和驗證階段。

俄羅斯研制的空天飛機更是神秘，官方只稱其為“某種航天器”、“未知航天器”。據(jù)報道，在2021年9月9日晚上，俄羅斯從普列謝茨克航天發(fā)射場第43號發(fā)射臺成功發(fā)射了一枚“聯(lián)盟”-2.1V輕型運載火箭，與以往不同的是這枚火箭有些古怪，除了沒有過去常規(guī)的捆綁式助推器，整流罩兩側(cè)還各有一個鼓包。由此外界猜測，里面裝的可能是俄羅斯版的X-37B。

雖然印度目前連載人飛船、空間站等計劃都還望塵莫及，但沉浸在“世界強國夢”中的他們自然不甘在空天飛機項目中落后，早在2019年5月，就進行過類似X-37B的空天飛機試驗，比我國還早了一年。他們采用一枚S-9固體火箭，將一架命名為RLV-TD的技術(shù)驗證機送到64.8公里的高空，進行了約10分鐘的飛行，最高速度達到5馬赫。

這次試驗并非真的原型機，而是縮小了尺寸的模型機，也沒有真正進入近地軌道，但還是有收獲的，至少成功驗證了大氣環(huán)境的飛行姿態(tài)，在空天飛機研發(fā)上進了一步。

日本的研制計劃開始更偏向于和平利用和民用。早在1988年，日本政府專家委員會就宣布，將花費140億美元，打造一架10個座位的空天飛機，能以30倍音速在地球近地軌道飛行?？仗祜w機采取跑道滑行的傳統(tǒng)方式起飛，在大氣層采用噴氣發(fā)動機將飛機加速到10馬赫，到達30~50公里高度時，再采用火箭發(fā)動機提升速度。

后來，日本又提出了H-Ⅱ軌道飛機計劃，同樣采取垂直火箭發(fā)射，跑道式返回，揚言在2000年建成。但這兩種方案到現(xiàn)在都沒有后話，是騾子是馬都還沒有拉出來溜溜。

世界上可能還有一些國家在鼓搗這個玩意，不過消息就更少了，也可能還沒有誰鼓搗出個名堂。從這些僅有的信息，我們就可以看出，爭奪制天權(quán)的動作正在全球風(fēng)起云涌的上演，未來的太空爭霸戰(zhàn)一定會打響嗎？

很早以前，聯(lián)合國就有了和平利用太空的一系列法規(guī)，各國也簽署了太空非軍事化的協(xié)議。但正像科幻作品中描述的那樣，黑暗森林和猜疑鏈效應(yīng)似乎正在吞噬著人類靈魂，隨著科技在太空領(lǐng)域的不斷提升，太空非軍事化的良好愿望似乎正在化為泡影。

這種發(fā)展趨勢，對人類的生存來說，這是好事還是壞事呢？我們現(xiàn)在完全無法定論，只能拭目以待。對此，各位如何看？歡迎討論點評。

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