| 空天高科技孕育新变革(图) | |||
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| http://jczs.sina.com.cn 2005年06月01日 07:42 解放军报 | |||
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极速器:“打破时间壁垒” 极速器，指“极速”飞行器，即速度超过音速5倍以上的高超音速飞行器，其影响极为深远。据报道，美国宇航局最近公开宣布：X—43A“极速飞机”在美西海岸已经试飞成功，“由此掀开航空史上新的一页——利用大气燃烧的发动机第一次达到高超音速（大于M=5）”。这种每小时飞行8000公里、创下世界新纪录的新型飞机X—43A，是一个长3.7米的多角形黑色无人驾驶飞机。它先由B—52轰炸机搭载，到40000英尺高空分离。同时，与X—43A捆绑在一起的“飞鸟”火箭即行点火，将X—43A再加速到M=7，从而点燃用氢做燃料的冲压发动机。到3万米高空后，X—43A与火箭分离，独立地以8000公里时速飞行，6分钟后按预定程序坠入加州附近的太平洋。美3年前就曾对X—43A进行过首飞，但因空中偏离了预定航线而不得不由地面将其引爆。 战机的历史是：先追求高度和速度，后提高机动性，以致目前世界先进战机的速度都在M数2左右。而今天“极速”飞行器的进展，则意味着战机的发展将进入“第三阶段”。美军认为：新的高超音速攻击机将以12马赫的速度在不到4小时内向全球任何地方投送杀伤力；并声言要“打破‘时间壁垒’”：要“比对手更快”；要“从2万米高空1分钟内直接打击任何目标”。 超动力：实施“超燃计划” 超动力，指“超燃”发动机。“极速”飞行器所以能取得重大突破，实际是其“心脏”——发动机发展的一个里程碑，是“超燃”计划（“超音速燃料冲压式喷气发动机”计划）40年研究的成果，被称为是“继活塞式与喷气式后的第三次飞行器革命”。“超燃”计划，系美国“国家航空航天飞机研究计划”的子计划，原本就是为空天飞机“新东方快车”提供动力的。这种飞行器的关键是需要吸气式超燃冲压发动机。 常规火箭必须利用液氧和液氢两种燃料推进，而高超音速冲压发动机只需一种，因而可以使火箭重量减半。而且，冲压发动机不但可在稀薄大气中获氧，还省却了燃气涡轮等部件，构造简单轻便。 超燃，是相对于亚音速燃烧而言的。目前所有航空发动机燃料都是在亚音速气流中燃烧的，也称为“亚燃”燃烧。而使用超音速燃烧能减少气流压缩和膨胀损失，降低气流温度和压力，减轻发动机的结构负荷。据悉，美能源部劳伦斯—利弗莫尔国家实验所近来完成了另一种以氢为动力的超高音速飞机的“革命性”设计——“超速飞翔”。它的时速近6700英里，即M=10，在2小时内可飞至全球。关键是它解决了“温度”问题，采用在大气层边缘“像石片掠水般跳跃”——“沿正弦波航行路线”飞行：先穿越大气层到13万英尺的高空，关掉引擎滑翔降回大气层表面，再启动吸入大气助燃推进的引擎，飞跳回太空，以提高燃烧效率，减少热负荷。如此往复，直达目的地。 无人机：未来空战“新宠” 无人机，指无人驾驶飞机或无人作战飞行器。它是21世纪空天科技的新宠，正如《今日美国报》所宣称的：“下一个开发目标是：无人战争。” 目前的无人机类型，已经从大型的高空远程（“全球鹰”），到中高空远程（“捕食者”），到小型，乃至便携式，应有尽有。有专家预测，到2010年，美国纵深攻击的飞机将有1/3是无人机。 有关未来无人机作战应用的设计多种多样。例如：一种攻击型无人机，可作为隐形机，能够长时间（24小时以上）在目标区上空飞行，直到随时攻击为止。它的主要任务是用远程空地精确制导弹药攻击地面目标。此外，它还具有一定的空对空能力。一种侦察型无人机，在不加油的情况下可在目标区上空作长时间、高高度、亚音速飞行，既能以独立的系统使用，又能与其他空中、地基和空间的系统相配合使用。它装备有各种传感器，可以搜集影像和信号情报、电子情报和其他信息，还可以被用作收发系统的一部分。大航空：打造“飞来的基地” 大航空，主要指飞机巨型化。美、欧、日等国早就预测：“新世纪开始，世界将进入‘大航空时代’，以飞机的巨型化为标志。” 欧洲“空中客车”公司推出的A—380，被看作是“大航空”的象征：容550人，高24米，长73米，翼展80米，内部空间比波音747还大54%，而重量却轻不少，皆因中央翼盒等主要结构采用了复合材料，使飞机重量和运营成本大大降低。 飞机的巨型化必然会带来航空港等相应设置大型化。美国建造中的丹佛新空港，号称世界最大，是日本成田机场的16倍。不仅是民用飞机，军用飞机也在走向“大航空”时代。美前空军参谋长福格曼上将曾抱怨美军运输能力薄弱：“国防部唯一的最大缺口是空运”，他主张要发展“全球到达”的运输飞机，“能将上百吨物资，送到1万海里之外”。就军事大航空而言，当第一批大型集装箱式飞机到达战区“拆开”后，驾驶舱可立即作为指挥和控制装置使用，飞机发动机可用以产生基本动力，机翼可提供燃油储备，空集装箱本身则成为军队、补给和装备的掩蔽部，就相当提供了一个“飞来的基地”。 小卫星：开拓“小航天” 近年来，随着卫星功率和通信能力的不断提高，其体积变得越来越大。有趣的是，随着以飞机巨型化为代表的“大航空”时代来临，同时出现了“小航天”新趋势——即以卫星小型化为标志。 小卫星，指比初期发射的卫星体积、重量都小的卫星。一般认为，长、宽、高不超过50厘米，重量不到500公斤，研制费用在几十万到两千万美元之间，研制周期在2年以内，以及既可用小型火箭发射又可搭载发射的卫星，称为小卫星。美国《航空与空间技术周刊》曾专门发文：“技术突破造就明日卫星——小卫星”。美国有专家设想，在5—10年后发射“体积大大缩小的”卫星，在10至20年内发射每颗卫星重量仅1公斤的星群。 开发机器人式航天器群的工作也在进行之中。这些航天器相互之间可以交流，并能够传递出信息，其行为不受人类输入信息的影响，甚至还具有自我修复功能，这些“小如篮球、棒球甚至石子的微型机器”，可以每天24小时不间断地注视目标。太空梭：“往返穿梭”新亮点 太空梭，指航天飞机、太空船或空天往返“穿梭”的运输器。通俗地说，今天的战斗机如能飞入太空或今天的航天飞机如能改为军用，就成为“太空梭”了。它是空天战场的一大亮点。 通过使用火箭和高超音速技术的组合，该系统能够提供空间支援和从地面到近地轨道的全球到达。例如，当年所谓“星球大战”计划中太空作战的重要一点，就是造出太空梭来。未来用于战斗的太空梭，其功能与一般的基本相同。该系统能够携带外场可更换单元到损坏/退化的卫星并完成现场修理和更换，它被设计成可以为民用、商用和军用卫星补充燃料以及为军事空间武器平台补充弹药。但是，其重要区别在于：它还可担负有限的防御和反空间武器任务，因为它装有中等功率的高能激光系统。换句话说，这个“星球”是会“开炮”的。 高能量：可打“5秒钟战争” 高能量武器，指可与“核武”比威的高能武器，亦即动能、微波或激光武器，是世界新一轮军备竞赛的热点、焦点。 国外一些高能量武器发展倡导者认为：“当你能用光的速度做些事情的时候，可能的用途是非常广阔的”；高能量武器（称为“死光”和“毁灭之光”）会带来“5秒钟战争”。 未来的天基动能武器，是动能武器的天基实现，是一种普通的以低轨道为基地的武器，它包括从小型杀伤导弹与小弹丸到大或小的高密度棒的各种类型战斗部，可以瞄准空中、空间和地面目标，并通过超高速能量穿透摧毁目标。 未来的天基高能微波武器，是微波武器的天基实现，它是以不同程度杀伤地面、空中和空间目标的武器，由展开在低轨道的卫星群构成，可把超宽带微波能量导向地面、空中和空间目标。 未来的天基高能激光系统，是高能激光武器的天基实现。在高功率激光武器模式时，能攻击地面、空中和空间目标；在监视模式时，可使用低功率级的激光器主动照射成像，或激光器不工作时被动成像。 全系统：实现“空天一体化” 全系统，指全球系统，或空天一体化系统，亦即C4KISR大网络（网格）。其实，前述的“大航空”概念（巨型飞机）是狭义的，而广义的，则还有把航空和航天放在一起的意思，也就是：空天一体化。我国著名科学家钱学森很早就说过：“航空航天不可分。” 据报道，2001年美军就正式宣布了《全球信息网格体系结构》1.0版，要求2010年前把目前的全部系统“再集成”一遍。美军已经深刻认识到：必须把军队看作是一部完整的战斗机器，它虽然拥有各种各样的空间系统、飞机、无人机、舰船、潜水艇、车辆、地面站及通信线路等，但都只是网络（网格）中分散的“点”而已，但却能达到“完整的战斗机器”的整体功能。 未来全球信息管理系统，可作为一个“全球信息总管”，但该系统的真正实力在于中枢处理，即将海量数据融合。而未来的全球监视、侦察和寻的系统，作为一个“全球信息库”，是一个天基、全传感器搜集、处理和分发系统，可以提供实时信息，并将虚拟与现实统一起来。（来源：解放军报第11版）
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