作者：王青争
《军事世界》2010年第6期

　　2010年4月22日19，点52分，美国空军主导研制的X-37B试验机在佛罗里达州卡纳维拉尔角肯尼迪航天中心成功发射升空，X-37B本次将在太空进行导航定位、防辐射、热防护和控制等项目的试验，最终目标则是完成X-37B自主太空工作和返回着陆的测试。X-37B计划在太空运行270天，期间将对X-37B的各方面数据进行测试和统计，为后续发展和改良提供数据积累。由于有着浓厚的军事色彩，并且在很大程度上代表着未来太空军事发展的趋势，X-37B的此次发射引起了各方的高度关注，其发展动向也值得我们特别关注。
　　人类很早就向往着能飞出地球，探索太空的奥秘。早在20世纪初，“现代航天之父”齐奥尔科夫斯基就提出了用火箭飞向太空的构想。到了30年代，奥地利人欧根-桑格尔率先提出了空天飞机的设想，并进行了大量的研究，但受限于当时的技术水平而没能取得实质性的进展。直到上世纪50年代太空探索取得重要突破后，以导弹和卫星为基础的航天器才开始成为现实，空天飞机也随着军事需求的发展成为技术开发的要点之一。美国60年代“跨大气层飞行器”就以可重复使用航天器为目标，采用火箭动力的X-15首次实现了空天飞机的全程项目，随后的X系列验证机又在技术上提高了设计完整性和全面性。空天飞机设想的可行性虽然已经被试验机所证实，但实用产品的开发仍然受到技术和成本的严格限制，技术上相对简单的航天飞机则最早实现了“跨大气层重复使用”的目标。
　　美国在1981年开始采用火箭推进垂直升空的航天飞机。航天飞机虽然还保持着依靠火箭动力升空的特点，但具备航空器特征的载荷和人员舱可以重复使用。垂直升空和滑翔返回常规着陆的航天飞机，在技术上已经达到了处于火箭和空天飞机之间的标准，并且实现了重复使用航天器的热防护和大气层内／外运动的功能。美国早期开展的空天飞行器项目虽然大都处于验证机和试验阶段，但长期探索和试验仍然取得了非常宝贵的经验积累，航天飞机也让美国得到了实际使用空天飞机的试验载体。
　　空间站项目的实施需要进行高频率的物资和人员运输工作，’航天飞机虽然相比火箭有更好的成本和效率水平，但在使用上仍然需要消耗很大的资源和长时间的准备。美国在1986年开始研究可重复使用的单级入轨的空天飞机项目，先后开始的X-30和NX-33项目的目标都是实现单级入轨，但这些项目都受到技术水平的限制而没有成功。X-37B是美国X系列跨大气层飞行验证机的组成部分之一，也是在技术上比较完善的X-33开发项目的后续应用。洛一马公司在1996年开始承担X-33空天飞机项目的研制工作，在X-33项目因为技术问题停顿后的总结收尾工作中，收购了洛一马航天部门部分股权的波音公司接手了X-37项目。X-37最初是X-33计划终止后的后续发展项目，主要目标是应用X-33项目的几项关键技术，目的是将为X-33准备的几个较成熟项目在新项目中综合，采用较低的技术风险和成本投入完成验证机的发展。X-37设计目标在利用火箭助推器到达大气层外，利用自带火箭发动机进行轨道控制和姿态调整，采用滑翔的方式返回地面并在常规的跑道上着陆，整个自主运动过程可以依靠程序控制也可以在地面控制完成。具备自主导航和地面控制功能的X-37是通用的空间运输平台，其功能与航天飞机相同但载荷比例和使用成本有很大的改善。
　　
　　空天飞机还是航天飞机?
　　
　　关于X-37B的各种消息中NX-37B的归类有不同的称呼，既有称其为空天飞机的也有的称为航天飞机，想要确切弄清楚X-37B的归类，必须首先清楚空天飞机和航天飞机的区90目前的航天飞机(也叫太空梭)严格说起来是用火箭发射，返回轨道舱可依靠气动作用滑翔着陆的航天器。航天飞机的特点是起飞依靠火箭动力推动，着陆时主要采用翼面气动作用进行无动力滑翔着陆，航天飞机在大气层内基本上不具备机动飞行的能力。空天飞机的功能属于组合功能的航空／航天器，空天飞机与航天飞机{zd0}的差别在于大气层内的飞行性能。空天飞机因为需要满足大气层内／外不同工作环境的需要，普遍采用超燃冲压、变循环涡喷等吸气动力和火箭动力进行组合，动力系统既可以采用吸气一火箭分置方式也可以采用吸气／火箭一体组合。空天飞机不但能够实现火箭动力推动的大气层外轨道飞行，而且在大气层内还可依靠自身动力进行持续可控机动飞行，大气层内的飞行性能和动力特点类似于常规飞机。根据航天飞机和空天飞机的使用特点和动力形式，可以判断采用助推火箭升空和滑翔着陆的X-37B，在功能和技术上都属于与早期航天飞机相同的航天器，定义应该是无人驾驶的小型航天飞机而不是空天飞机。
　　X-37B由波音公司研制并在公司的“鬼怪工厂”进行制造，公开消息中X-37B长度为9米，翼展长为4.5米，高度为3米，试验飞行器的重量估算为5吨。X-37B圆头圆脑的外形和小翼面与之前的航天飞机比较接近，但体积只有传统航天飞机1／4大的X-37B，在小载荷空间任务方面有比较突出的经济性和使用灵活性，尤其是无人自控运行的特点在作业时更加安全可靠。本次X-37B试验机飞行试验的结果将检验设计效果，确定X-37B是否能够满足可重复使用的要求。X-37B最初的开发目标是美国太空总署的低成本航天飞机计划，但现有的消息透露美国空军在2004年已经接收该计划，目前的X- 37B在功能上增加了更强的军事色彩，本次试验中也表现出与军事需求密切相关的特点。
　　
　　X-37B的军事潜力
　　
　　美国军方在空天飞行器发展中始终保持很高的兴趣和参与度，美国空军也为空天飞机项目提出了很多使用要求和设想，可见空天飞机的开发过程中始终存在军事需求的背景，某些具体项目的军事用途更是处于{jd1}的领导地位。美国政府在宣传上否认了X-37B可执行军事任务的要求，但从航天飞行器的常规需要和X-37B的设计特点看，作为高效无人航天飞机使用的X-37B不可能没有军事目标。
　　现代国际上普遍将距离地面30公里高度作为飞行器的分界线。飞机在正常情况下都是在30公里以下高度飞行，这个高度范围内通常也被作为各国领空的有效控制高度。高度超过30公里高度后稀薄的空气中的氧气含量过少，依靠空气中氧气辅助燃烧的动力系统已经难以使用，因此在30公里以上高度飞行的大都被划为航天器范畴，而这个高度范围恰恰是目前航天飞机和空天飞机的主要飞行高度。
　　航空器的使用必须遵循国家安全和领空防御的规定，任何航空器侵入其他国家领空都会造成政治和军事上的危机，即使民用航空器在可飞行范围上也存在空域的限制。根据国际公约规定，任何国家不得对领土100公里以上的空域申请主权，因此飞行高度在此之上的卫星可以自由飞越任何国家的领空，飞行高度使航天器xx回避了常规的国防安全范围。侦察卫星在现有军事侦察方式中受到政治因素的限制最小，但在X-37B这样的可返回航天器实用之后，原本清晰的飞行器和航天器界限将被彻底打破，低成本小型航天飞机将会在空间侦察上产生新的影响，而现有国际法很难限制航天／空天飞机在高高度对领空的侵犯。美国如果采用X-37B(或类似飞行器)执行高空侦察飞行任务，航天器经过的国家在正常情况下没有权利击落它，按照程序飞行的无人航天器也不存在驱逐或警告的可能，这就使高高空航天器在军事应对方式上存在空白，利用这个空白就可以不受威胁的肆意侵犯其他国家领空，如果飞行器所有国在国际政治上拥有话语权则问题将更加复杂。
　　可重复使用航天器本身在军事上能够实现非常广泛的作用，尤其适用于为临时需要发射侦察卫星的任务，同时也可以利用货舱的空间和载荷执行很多其他任务，甚至有条件通过必要的改进将X-37B变成有威胁的作战武器。
　　
　　X－37可能的发展方向
　　
　　太空侦察机X-37空基发射可以将发射准备时间由现在的几天降低到几小时，有条件根据实际需要装载侦察设备快速发射，同时因为运载器本身具备动力并可在完成任务后回收，因此X-37B执行侦察任务时比卫星反应更快也更为灵活。X-37B不需要像卫星那样在制造时就固定安装好机载设备，而是可以根据任务类型需要采用模块化的任务系统，在轨工作时也不需要考虑到卫星维持轨道高度和工作时间的问题。X-37在短期侦察时可以在地球引力较大的低轨道运行，低轨道工作可以更好发挥搭载侦察装置的工作效果，采用模块化侦察设备还可以提供军方最灵活有效的设备组合条件。
　　可回收的X-37B显然比一次性的卫星有更好的经济效果。常规侦察卫星在规划寿命完成后不是被放弃就是再入烧毁，高价值的星载侦察设备只能使用一次，而X-37B在完成侦察任务后可以将整个机载系统回收，高价值的侦察设备可以反复进行多次使用，由此节约的资金和装备生产时间将大幅提高空间侦察的效费比。X-37B自带动力并可在无人状态下长时间在太空工作，其工作时间按照要求可以从几天到几个月不等，既可以作为机动空间侦察机又可以当成可回收的侦察卫星，广泛应用后将彻底改变现有空间侦察系统的构成。工作完成后的X-37B侦察机可自动控制返回地面进行回收，可以避免维持卫星侦察系统连贯性导致的卫星数量消耗，如果可以降低X-37B壳体的结构重量并提高内部空间，利用X-37B彻底替代低轨卫星在经济和技术上都很有吸引力，变形的宇宙侦察机 X-37有可能替代现有侦察卫星中很大部分的功能。
　　空天轰炸机X-37B在理论上也可以作为宇宙核轰炸机使用。X-37B有效载荷如果按照较保守的3吨估算，作为侦察机使用时X-37B的舱体能够容纳常规卫星侦察系统，如果作为轰炸机则至少可装载10枚分导核弹头。X-37B通用化的结果是对其功能判断的困难和危险性，X-37B既可以是侦察卫星也可以是战略打击武器载具，其他国家很难判断X-37B在工作状态时的有效载荷类型，这样就将使美国军方在空间军事化上占据非常危险的优势。受威胁国家对可能存在的危险缺乏有效反应的条件，攻击侦察卫星显然是典型的军事挑衅行为，所以在X-37B太空轰炸机开始投弹之前，即使拥有反卫星拦截能力的国家也很
　　
　　X-37B的优势和不足
　　
　　航天飞机可以在太空长时间执行各种军／民用空间任务，能够机动变轨并拥有比较广泛的用途，能够增强宇航发射的灵活性并作为可回收的机动卫星，航天飞机提供的低成本空间运载和修理条件，对卫星和太空站的修理维护和人员，物资补给都有重要作用。
　　卫星是各国实现空间通讯、侦察，导航和科学试验的主要载体，星载设备的先进性和多功能使生产价格非常高昂，较先进的军事和民用卫星成本往往离达几亿甚至十几亿美元。卫星的先进性和高成本伴随的是系统脆弱和可靠性的问题，很多卫星往往因为某个小部件故障就整体失效，昂贵的卫星只能变成飞行在太空中的宇宙垃圾。很多故障卫星只需要进行很小的修理就可以恢复工作，在地面上这样的修理工作可能只需要几小时甚至几分钟，但在大气层外修理卫星则存在巨大困难。卫星在空间定轨后仍然会承受地球引力的影响，低轨道卫星需要自带发动机维持轨道高度，很多军事侦察卫星变轨也需要依靠星载发动机提供动力。星载火箭发动机虽然推力很小，但卫星本身的重量限制了星载发动机燃料数量。其结果就是很多卫星在设备寿命到达前就因为轨道高度不足退役。替换必要部件以增加卫星寿命有很大的经济价值。
　　航天飞机可以提供低成本和高效率的维护补给条件。航天飞机运载宇航员或自动设备可以及时修理故障航天器，也可以为航天器更换部件和更新轨道保持发动机。甚至可以根据技术发展对航天器进行在轨升级和改装。有航天飞机支持的卫星将可以降低星载动力和设备的标准。很多非必要的备用设备都可以在卫星上取消，通过降低卫星的体积，重量和成本以获得更好的效率。航天飞机提供的技术支持可以增加卫星的在轨寿命，能够得到即时更新维护的卫星可能不再需要用寿命最短的部件作为寿命标准，而是将卫星的寿命按照不可更换部件的寿命作为标准。增加卫星寿命的措施将踢显改善卫星的经济性和使用方便性，这种目标的实现必须依靠低成本的航天飞机保证，只要航天飞机提供的支持收益能够超过航天飞机运行的投入，利用航天飞机提供的空间维护保障条件就具备足够的吸引力。航天飞机的上述优点也必将被X-37B以及在其基础上开发的新式航天器所继承。
　　美国军方消息宣称X-37B可灵活地升空执行事任务，满足两小时里完成覆盖全球的目标达到能力，但因为X-37B目前仍然使用常规运载火箭作为升空工具。所以从开始准备到升空之间需要较长时间和必要的气候条件。X-37B的升空条件限制了其作为高灵活性空间军事平台的用途，但需要看到美国发射 X-37B的方式更多的是用来试验，早在冷战期间美国就采用轰炸机挂载发射过X-15空天飞机，也用战斗机挂载发射过机载反卫星导弹，其他xx空天飞机项目也有空基发射的设想。按照美国航天装备条件和工业技术能力进行估计，带载荷自重8-9吨的X-37B使用火箭助推器时，采用大型飞机高空投放的全重可以控制在12-15吨。B-52或波音747这样的大飞机可挂载1-2具X-37B空射系统，美国早期X-15试验也证明空射入轨在技术上没有大的难度。采用空基平台发射X-37B时不需要进行运载火箭那样的准备工作。只要空天运载器技术状态正常就可满足发射条件，这就可以在基地储备规划任务状态的完好X- 37B，在需要时将X-37B作为单级入轨机载航天器发射。现在采用的火箭上面级发射方式可以用空射方式替代，这种发射方式也许才是美国军方宣称的两小时准备的真正目标。机载发射可以基本摆脱对场地和气候等限制因素，xx可以在接到命令两小时左右实现X-37B的升空入轨。因此，以X-37B现有条件很难判断实用型号的发射方式和装备时间。
难定下打与不打的决心。
　　天基反卫星武器美国开发的亚轨道航空器在功能上比较偏重于对地打击，这是因为亚轨道高速飞行存在气动加热问题，导致很多高速航空器在理论上都不具备外层空间作战能力。X-37B的实用型主要工作在大气层外的空间，真空状态下不需要考虑到航天器本身的气动加热问题，机上装载的武器也可以在观察条件理想并无阻力的环境下使用。
　　X-37B的反应速度并不适合执行天基反导拦截这样类型的任务，但以X-37B为平台的作战系统很适合用来攻击卫星，当世界各国的军事力量都越来越依赖卫星所提供的帮助时，定点消灭特定的卫星或空间站将对军事体系造成沉重打击。美国从冷战的“星球大战”时期就考虑过天基拦截系统，现在已经开发出了多种具备反卫星／导弹能力的拦截弹，应用在海基和国家导弹防御系统拦截弹上的动能拦截弹头，经过适当的改装就可以作为太空反卫星导弹使用。在货舱中装载特殊设备的X-37B可以“俘虏”或“改造”目标卫星，不但可以使用各自机载武器破坏甚至击落在轨道上运行的卫星，甚至人为制造些“宇宙垃圾”就足以瘫痪目标卫星的工作，而受害国却很难判断这样的隐蔽攻击是自然因素还是人为造成。
　　
　　抢占太空运载器的技术制高点
　　
　　X-37B的目标是在X-33这样的真正单级入轨航天飞机完成前，利用比较成熟的技术发展的低风险航天飞机，X-37B不但可以为美国可重复使用空天运载器的实践基础，而且还能够依靠项目的带动促进更先进验证机的发展和技术成熟。X-37B只是美国庞大的跨大气层飞行器的组成部分，目前看起来还是技术水平相对较低和威胁较小的部分，但通过X-37B和其他机型的开发与应用研究，美国将在太空争夺中牢牢地掌握航天新技术的制高点，在技术上、应用上、经济上和军事上都远远的走在其他国家前面。
　　美国发展X-37B不可能不考虑军事方面的应用目标，但现在就说X-37B是“空间战斗机”显然也不正确。正如现代航空兵装备中包括战斗机、轰炸机和运输机等机型一样，美国在空天飞机和亚轨道飞行器上也有一个大的体系，这个包括X-34、X-37、X-40、X-43、X-51等的体系中，不同类型的高空飞行器在功能和作用上有各自的特点和优势，在军事应用功能方面也会按照各自的特点进行侧重选择。X-37B的设计特点和功能主要是作为空天运载器使用，这个功能的特点很难直接作为军事作战武器来使用，相比与X-37B同时进行试验的HTV-2亚轨道技术验证机，X-37B的功能更类似于目前空军装备中的运输机和侦察机，或者为特定军事目的服务的临时性低轨道返回卫星，真正将X-37B作为武器发射平台的可能性目前还比较低。
　　
　　中国国防安全的新威胁
　　
　　X-37B的试验证明美国已经在可返回低成本航天飞机上有所突破，如果X-37B能够通过试验获得可实用的技术状态，通过对现有验证技术的改良和放大将形成标准化的空间运载器，由此产生的经济效益和军事潜力都可以得到很大程度上的释放。
　　X-37B对中国的国防威胁最主要的就是空间战略侦察。得益于X-37B可重复使用的低成本，美国军方将有条件根据需要进行灵活的高密度侦察系统发射，也可以根据目标特点选择合适的机载设备执行特定任务，进一步强化美国军方本身已经非常强大的空间侦察能力，中国的国防安全将受到更为严重的威胁。
　　中国军事力量现在已经开始建立自己的C4ISR系统，这个系统对卫星体系的依赖程度很高，正如美国军方千方百计地确保自身航天器安全一样，军事技术水平提高的中国同样需要考虑到航天器的安全。X-37B的存在为美国xx提供有效的空间作战平台，这个平台可以有选择的对执行反卫星任务，可以选择从干扰、捕获到直接摧毁的不同作战方法，而中国对这样的反卫星手段基本无法得到及时的预警。
　　X-37B在理论上作为战略打击武器的效率不如战略导弹，但在中国具备一定的反导弹拦截能力之后，低轨道运行的X-37B如果携带xx制导的小型常规／核弹头，就可以在轨道上对中国导弹防御系统的节点进行打击，因为低轨道发射的弹头只需要几分钟的时间就可以命中目标，因此目前各国的导弹防御系统几乎都不具备及时反应的能力。X-37B的轨道高度可以使机载对地攻击弹头具备很高的速度和动能，按照目前美国制导武器的末段导引精度进行估算，重量 100公斤的小型动能弹头即使不安装爆破战斗部，仅仅依靠动能效果就足以对硬目标造成巨大的破坏。X-37B的攻击对机场、导弹阵地、大型雷达和海上目标的威胁很大，相比应用中军事色彩鲜明的亚轨道飞行器，X-37B的攻击既难以预警又无法有效防御，对采用常规武器进行的空间打击也不容易选择恰当的反击方式。
　　
　　应对X-37B的措施和空间军事力量的发展需要
　　军事航空力量从空中向空间发展的趋势已经不可阻止，空间军事化和航天器武装化也成为军事技术发达国家的重点，这个趋势并不能依靠几个国际协议或主观愿望就出现变化。空间军事化的发展已经成为美国国防政策的重点，多个航天／空天飞机和亚轨道飞行器项目的先后试验，证明美国军方有一个完整系统的高高空军事体系发展方案。中国的国防装备建设必须适应这个趋势变化的影响，当在政治上无法阻止空间军事化发展的情况下，参与并在其中获得自己的地位则成为中国的应对手段。
　　X-37B这种小型航天飞机在民用和xx方面都有重要价值，民用空间运输作用对中国航天发展有重要的意义，中国载人航天和空间科学技术发展都需要高效率的航天飞机。军事上要主动对抗X-37这类航天飞机的难度很大，政治上、技术上和战术上部缺乏先制打击的有效手段。想要对X-37造成的威胁采取有效防御措施是非常困难的，具备相应的对抗手段就成为攻势防御的有效方法，正如核武器和战略导弹的对抗扩散有效遏制了核战争一样，对等还击产生的威慑效果可以转化为相互间的威慑，单向优势地位的打破可以为政治协商和军事平衡创造机会，中国尽快拥有自己的X-37也就是对抗X-37的{zh0}方式。
　　X-37这类航天飞机在理论上并没有什么神秘之处，只要能够解决飞行器的滑翔着陆和热防护，采用火箭将小型航天飞机打上太空的难度并不比发射卫星更大。国外类似项目发展的实际试验大都是先从模拟机的返回开始，通常是采用火箭或飞机将运载器送到高空，投放后由运载器自行完成滑翔着陆的定位和程序控制工作，实现航天飞机自主着陆就突破了{zd0}的技术难关。