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实现全球“瞬时”打击 美军实施“猎鹰”计划

http://jczs.sina.com.cn 2004年03月30日 18:18 中国网

  你设想过有一天士兵和装备可以坐着火箭进行洲际飞行,一按电钮就能从一个地方快速部署到地球的另一个地方吗?你设想过会有一种极超音速飞行器,能够对全球的任何地点实现瞬时打击吗?这一看似天方夜谭的奇思异想目前正在逐步变为现实,而让这一梦想成真的计划正是美军“兵力应用及从美国本土发射”计划,又称“猎鹰”计划。该计划目前已由美国防高级研究计划局和美空军正式联手推出,并已经取得重要进展。美国防高级研究计划局和美空军目前已为“猎鹰”计划的第一阶段任务选定了12个合同商,以对小型运载火箭和高超音速武器系统进行为期6个月的定义研究。该计划的核心内容是旨在使美军具备能够对全球任何地点进行快速打击的能力,以及对全球任何地点进行更为快速地兵力投送的能力,并与此同时验证低成本、灵活反应型太空运输能力。美军将根据第一阶段的完成情况,决定是否转入第二阶段,进行为期3年的设计与研制,以及后续的30个月的武器系统验证阶段。可以预见这一计划的推行,将把美军的全球部署与全球快速打击能力推向极致。

  实现全球瞬时打击——“猎鹰”计划重拳出击

  2003年4月,美空军参谋部秘密进行了一项名为“远程全球精确交战”的研究。在该项研究中,美空军将打击能力分为三类:即全球瞬时打击能力、战区瞬时打击能力和区域持久打击能力。美空军认为,具有实施全球瞬时打击的能力就能震慑对方或阻止敌方行动,因为敌方清楚,美国“能够在任何时间将在全球任何地方的高价值目标陷于险境或对其实施打击”,同时这种技术还使得在实施打击前不必再进行战区内集结。“猎鹰”计划正是在此背景下应运而生。

  美空军为其全球瞬时打击能力设定了如下“四元素”:

  一是瞬时反应能力。即接到命令,在极短的时间内投入使用的能力。“猎鹰”计划要求高速无人飞行器和相关的滑翔武器能够在2小时内将传统的非核武器从美国本土投送到全球任何地方。

  二是超远投射能力。即在防区外极远的地方发射精确钻地武器的能力。这种高超音速巡航武器系统能够使美国能在不依靠海外军事基地的情况下,在“超远”距离对全球“时间敏感”性目标实施有效打击。

  三是超长续航能力。美空军认为,到2025年即使是F/A-22和F-35战机这类新型隐型战机也都可能会因为续航能力不够,而无法在危机爆发前的数小时内攻击敌纵深重要目标。因此必须发展一种新型系统,它可以是新型导弹,也可以是飞机,但必须至少具有3400英里的续航能力。

  四是高费效比。高超音速和极超音速武器的研制及平台的交付既可显著提高极远距离实施全球打击的能力,并降低前方部署带来的风险。同时这些平台又可重复使用,从而提高其在各种威胁想定中的使用价值,使其更具费效比。

  “猎鹰”计划将分三步走

  美“猎鹰”计划包括近期方案(2010年)——“通用航空航天飞行器”和“小型火箭发射器”;远期方案(2025年)——“极超音速巡航飞行器”。

  “猎鹰”计划将采用一种渐进式的技术开发方法,其实现分三个阶段。第一阶段是为期6个月的系统定义阶段,第二阶段是为期三年的系统设计和开发阶段,第三阶段是为期30个月的武器系统演示阶段。

  美国防高级研究计划局负责整个“兵力运用与本土发射”计划的管理工作,美空军航天司令部航天与导弹系统中心协助美国防高级研究计划局高级研究项目局进行项目管理,航天司令部航天与导弹系统中心/第12特遣部队和美空军研究实验室提供技术支持和辅助进行里程碑评审工作。该计划将研制和演示验证能否实现进行快速空间发射的技术,以及具备对付“时间敏感”性目标以及遂行快速全球到达任务的能力,并评估此项计划近、远期经济上的可承受性。

  美国宇航局的终极目标是在2025年前研制成功航天飞机的替代品。它的巡航速度可以达到8~10倍音速,可携带12000磅(5400千克)的有效载荷,包括通用航空飞行器(无动力的、高机动性高超音速滑翔飞行器)、巡航导弹、小直径炸弹或其他弹药。可与多种不同、广泛分布的目标进行交战,并进行目标重新确定,可回收。按计划进展速度,有可能在2020年左右制造出一架试验型完全极超音速的飞机,在2025年时研制成功一架作战模型机。该飞机将重达100万磅,仅为航天飞机重量的五分之一。将利用氢燃料提供动力。同时由于极超音速飞行器可利用大气中的氧气使燃料燃烧,因此这类飞行器自身无需携带氧气,这就使重量大为减少。

  坐着“海象”飞行:2小时内完成全球部署

  今年1月16日,美国防部国防高级研究计划局已公布了“海象”飞行器计划——即研制一种能携载更多载荷的软式飞艇,以验证大型升力飞行器能将作战部队及其装备从驻防区运送至战区的可行性及生存性。美国防高级研究计划局将在今年第三季度发布正式的方案征询书。

  预计“海象”飞行器的起飞重量高达500吨以上,能够在未经整修的地面起降,具有洲际飞行能力。“海象”飞行器也适于执行其他要求大型平台和长航时/远距离的飞行任务。

  “海象”飞行器是一种“混合”式飞机,采用轻于空气的浮空器与推进系统共同提供飞行升力。该飞行器的新技术挑战包括合适的飞行器设计概念(非刚性、半刚性或刚性)、新的结构设计方法、升力与操纵方式(矢量推力、最佳重量比)、综合推进系统、地面操纵系统、飞行动力学、有效载荷系统、恶劣天气飞行能力等。美海军陆战队也在研究一个类似的系统,名为小型作战单元空间传输和嵌入有人飞行器,交付日期为2025年,美海军陆战队希望通过该系统的运用可在2小时内将部队部署到全球,而无需侵入沿途国家的领空。

  首次搭载飞行有望在2006年进行

  按照“猎鹰”计划第一阶段目标,美军将在2006年左右把“通用航空航天飞行器”安装到低成本的“小型火箭发射器”上进行首次搭载飞行试验。届时,“小型火箭发射器”将先把“通用航空航天飞行器”送入轨道高度,尔后,“通用航空航天飞行器”依靠惯性滑行到再入大气层的位置点对目标进行攻击,再入速度可能高达25马赫。“通用航空航天飞行器”投放器的子母弹箱将配备1000磅的钻地弹药,能够对敌方领土的任何地方实施打击。从高空、以极高速度下落的子母弹箱,对于打击加固或深藏地下的目标极为有效,根据美国空军和国家高级研究计划局研究表明,预计会产生约每秒4000英尺的冲击速度。美国空军期望在2010年前拥有可使用的“通用航空航天飞行器”和“小型火箭发射器”系统。此外,“小型火箭发射器”还还应具有发射小型卫星的快速反应发射能力。

  目前,美军为“小型运载火箭系统”共选定了9家合同商,这些承包商包括: AirLaunch LLC公司、Exquadrum公司、安德鲁航天公司、KT工程公司、洛克希德·马丁公司航天系统分公司、Microcosm公司、轨道科学公司、Schafer公司、航天探测技术公司。每家承包商可以获得35万美元至54万美元的研究经费。主要任务是进行“小型运载火箭”的定义研究,该计划的目标是能把重约450千克的小卫星或其他有效载荷送入低地球轨道,而总的发射费用不超过500万美元。计划要求该火箭发射器必须能够携载200-2200磅有效载荷,且每磅价格低于7500美元(当今价格是每磅10000美元),并且要求一昼夜的发射次数能够达到16次。

  美军为“超音速武器系统”共选定了3家合同商,这3家承包商是:安德鲁航天公司、洛克西德·马丁公司、诺斯罗普·格鲁曼公司,每家承包商可获得120万美元至140万美元的经费。主要任务是进行“高超音速武器系统”的定义研究,共包括3种飞行器,即通用航空器、增强型通用航空器和超音速巡航飞行器。其中“通用航空飞行器”,是一种易于操作的、无动力的、可机动的高超音速滑翔飞行器,能携带重约450千克的钻地弹药,航程5500千米;改进型通用航空飞行器,其设计更先进,航程更远,机动能力更大,可操作性也更强;“高超音速巡航飞行器”,是一种可重复使用的自主航空器,可以从美国本土的普通军用跑道上起飞,在2小时内打击16670千米处的目标。

  同时在这一阶段还必须解决能使飞行器以极高速度飞行的热保护系统;解决极高速飞行的飞行器和大气之间产生的电离层导致的制导、导航、通信、指挥和控制问题。因为虽然在很多方面,通用航空飞行器需要与高超音速巡航导弹同样的技术,但它还需要更加有效的热保护系统,以防止其以再入速度飞行时(约25马赫)所携有效载荷熔化。相比较而言,高超音速巡航飞行器将仅仅以3~4马赫的速度返回基地。除了高超音速巡航飞行器和通用航空飞行器的系统定义工作之外,诺·格公司还将为二者的基地返回和部署开发高等级的作战概念,以实现预期的全球打击能力。

  欲建美军“梦之队”打造极限战斗力

  数十年来,美国空军一直想研制一种能够从普通飞机跑道起飞,以极超音速穿越大气层,进入低地球轨道,完成航空航天任务后再返回大气层,水平着陆的飞机。然而,过去由于研制费用高昂、技术发展不充分,同时又没有确实紧迫的任务作需求牵引,空天飞机方案只好束之高阁。然而,时过境迁,“猎鹰”计划的出台标志着美空天飞机计划重新启动。

  早在20世纪80年代,美空军就曾进行过空天飞机的先期研究,在计划中将它称为“国家空天飞机”。但冷战结束后,国际形势发生变化,作为冷战时期主要用于战略核威慑力量之一的“国家空天飞机”也由于缺乏需求牵引、技术推动和必要的经费支持而被迫搁浅。然而最近发生的几场局部战争充分表明,美国的整个军事系统开始高度依赖全球快速到达与全球快速打击能力,研制廉价、可靠、迅速进入太空的作战型空天飞机开始变得比以往任何时候都要迫切。美国空军现在需要拥有在命令下达后不久,快速命中全球任何地方的目标的能力。这个目标可能是恐怖分子大本营、弹道导弹发射阵地、化学武器工厂,也可能是深埋地下的敌人的指挥所。而空天飞机为迅速抵达目标、在防御目标上空巡弋、投送高速下落的超深度钻地弹提供了手段。

  美军制定“猎鹰”计划的目的,就是要通过对“通用航空航天飞行器”和“小型火箭发射器”的初步研究以及美国航天局对极超音速技术的研究,以便最初开发出真正意义上的空天飞机。它既可把卫星送入预定轨道,亦可部署使用武器进行战斗。按计划,其飞行速度要达到15马赫,携带多种武器,与当今一架战斗机的载荷相当。既可有人驾驶,也可遥控飞行。另外,轨道或亚轨道空天飞机还可以不经他国许可飞越其领空,因为它是在大气层以上的太空飞行,那里没有“领空”这一说法的。美国空军负责作战能力需求的官员史蒂芬.M.戈德费恩准将在去年8月的一次采访中表示:“在遥远的距离上……以相当高的精确度去‘‘触摸’遥远地方的另一个目标......这种能力非常吸引人。我们正满怀兴致地等待工业界就可能的‘艺术品’(空天飞机)会告诉我们些什么。”

  (李莉国防大学军事后勤教研室)

  中国网2004年3月26日


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