瞩望高远的天空

李国文　郭洪波　万天兵

站在21世纪的开端,我们思索瞩望。

回望历史,1903年飞机的诞生,让人类探索的足迹踏进了浩瀚天空。从此,在远离陆地和海洋的第三空间里,有了人类搏击奋战的身影。世界从平面走向了立体,一幕幕战争传奇在垂直空间上演,一曲曲欢喜悲歌在空天间演绎。

眺望未来,一幅以空天时代为主题的宏大画卷,豁然展现。各国在更高更远的垂直空间里开展经济和军事活动,从交往范围的扩大和流通速度的提升中获取经济效益,从高位势能的积蓄中获取对陆地和海洋的瞰制权力。

空天,已然成为现代民族生存发展、国家全面利益实现的新空间。与之相适应,确立“利益存于空天,安全系于空天,发展赖于空天”的全新空天观成为时代发展的呼唤。

在人民空军成立60周年之际,空军组织专家、学者聚集一堂,围绕“空天时代呼唤新的空天观”这一主题,展开了一次深入的思考和研讨。

空天,国家利益拓展的重要支撑

21世纪,空天领域竞争愈演愈烈,空天利益在国家总体利益中的份额逐渐加重,直接影响国家主权利益和生存发展。树立新的空天观,必须要树立“利益存于空天”的理念。

这是一组令人惊异的数字:从1975年至1983年,美国每向航空和航天局投资1美元,10年后,由航天技术带来的国民经济效益可使国民经济增加14美元,投资效益比为1:14。

这是一组令人惊叹的对比:假设船舶单位重量创造的价值为1,则小轿车为9,计算机为300,而喷气式飞机为800、航天发动机则为1400。

事实表明,空天对国家利益拓展具有不可替代的作用。正如空军指挥学院科研部副部长王明亮所说,“空天发展对国家整体利益发挥具有重要的增效作用。”

政治上,空天利益能够彰显国家意志,反映国家政治能力,提高国家在处理国际事务中的地位和作用。

经济上,空天利益能够在获取或保持国家在空天领域的直接利益的同时,刺激和带动国家整体经济的发展。

安全上,军事上的空天利益是国家生存的首要需求,更是国家寻求发展的基本保证,是国家安全的高边疆。

故此,世界各国都把持续发展的目光投向万里空天。盯住空天包括高度资源、真空资源、微重力资源、太阳能资源等人类可利用的丰富资源,充分发挥其诱人的经济效益、科学价值和特殊的军事用途为国家利益拓展充当战略支撑。现实充分表明,当今世界,空天正日益成为吸纳和融汇技术革命成果、积蓄和释放能量的战略高地。其表现为:最新科学技术成果向空天集中——隐身技术、制导技术和网络技术等等,无不首先和集中运用在航空航天系统上;物质能量向空天集中——信息能、火力能和新概念武器能在空天聚合,空天已经成为一个巨大的战略能量场;物资流通和军事活动向空天集中——社会经济领域的人员和物资流通、军事领域的侦察监视、火力打击、力量投送等行动莫不如此。

也许,客观的数字更能够说明这一切。

美国电子元器件的年增长率为10%～15%,其中增长率的一半以上,即5%以上来自空天。俄罗斯每年仅从气象卫星所得的收益就达10亿卢布之多。欧盟从1980年到2000年的20年间,航空航天工业营业额从400亿上升为700亿元,呈大幅上升趋势。

不争的事实一再表明,空天向国家民族提供了丰富的财富、强盛的能力和自豪的尊严。发展空天,对提升国家政治地位、拉动国家经济发展和确保国家安全都具有极为重要的战略作用。

空天,国家安全的制高点

21世纪,伴随着军事斗争焦点向空天转移,空天安全战略地位空前提高,空天威胁成为国家面临的主要威胁。空天力量是否强大,已成为衡量一个国家强弱的重要标志。树立新的空天观,必须要树立“安全系于空天”的理念。

军事安全,国家安全的永恒主题。

穿越历史的时空,1911年11月1日,意大利加沃蒂少尉将4颗各重2千克的手榴弹,扔在了敌军阵地上。这一扔开创了空中轰炸的先例,更开启了战争向空天转移的大门。自此,战神便插上了一双铁制的翅膀,它无远弗届、无坚不摧,通过极度压缩时空,彻底改变了因循数千年的平面战争。

18年前的海湾战争,更给身处和平的人们诸多启示。寄希望于“百万”陆军的伊拉克,准备通过地面“圣战”让多国部队血流成河,但“敌人”却没有给它任何展示的机会。以美国为首的多国部队先后动用了12类50多颗各种军用和商用卫星构成战略侦察网,集结了2790架现代化的固定翼飞机和1700多架旋翼飞机(其中600多架攻击直升机),很快夺取了伊拉克的制空权,令其数量占优势的地面部队节节败退。

战争以最残酷的方式再次印证了杜黑“空中战场是决定性战场”预言的准确性,更启示人们:空天,不仅带给人们卫星电视、移动通信、GPS导航等种种便利,更带来了对国家安全的新威胁。

特别是随着无人机技术、临近空间飞行器技术、航天技术的发展和投入使用,空天技术与军事力量的日益融合,空天力量一体、空天战场一体已经成为现代战争的基本模式。

2003年4月7日,美军利用一颗“特高频后继卫星”,将已经掌握的重要情报发送给了一架在空中待命的B-1B轰炸机,使该机一举摧毁预定目标,并把完成杀伤链的时间缩短到了12分钟。

以色列于20世纪90年代发明的“定点清除”战法,追杀反以武装领导人,至2008年12月“铸铅”行动以前,采用各种手段“清除”35次,炸死知名人物25名,其中“空中清除”26次,占总数70%;炸死17名,占总数69%,攻击效力十分惊人。

此类战例不胜枚举,无一不昭示世人:空天时代的空袭,威力早非加沃蒂的“轰炸”可比,更远远超越了金戈铁马、坚船利炮和钢铁洪流给世人带来的震撼。它不仅直接影响其他战场上夺取制地、制海、制电磁权的军事行动,而且将最终影响战争全局和国家的安全利益。

空天已经成为国家安全总枢纽、总“阀门”。 杜黑所言的“在空中被打败等于战争失败”,在今天已变成现实。正如专家们所言,天空没有安全,一切安全都无从谈起!守住空天防线、关闭“危险天窗”,当成为国家安全第一要务!

空天,未来发展的新领域

未来发展的希望在空天。空天对政治、经济、军事产生巨大影响,成为国家发展和社会进步的强大动力。树立新的空天观,必须要树立“发展盛于空天”的理念。

20世纪末,代号为“沙漠风暴”的海湾战争、代号为“精选力量”的波黑战争、代号为“沙漠之狐”的伊拉克战争、代号为“联盟力量”的科索沃战争和代号为“持久自由”的阿富汗战争等五场“高技术”战争轮番登场,搅乱了和平家园,也让人们看到了空天技术在现代战争中的重要作用。

21世纪初,美军代号为“施里弗” 系列的4场太空战模拟演习,分别在科罗拉多州的施里弗空军基地、内华达州内利斯空军基地秘密进行,旨在锻炼21世纪联合部队使用的太空能力、战术及技术,勾勒出了未来空天时代国家更高发展阶段的图景。

从“高技术”战争到“太空军演”,变化的不止是垂直高度的提升,更指引着国家未来发展的方向。

对此,空军工程大学教授田安平分析说,在信息主导和空天制胜的21世纪,国家的发展将沿着两个主要方向向外拓展,一个是通过海洋向“远”拓展,另一个是沿着天空向“高”拓展。向“远”拓展是有限的,因为地球就这么大;而向“高”拓展则是无限的,因为天空高不可测。

为此,世界强国都不遗余力地支持国家航空工业的发展,努力提高其在国家发展中所占比重,期望以此为牵引,提高国家空天发展的水平。

2007年3月,在空中客车公司决心利用4年的时间裁员1万人后,作为下岗人员最多的国家,法国总统和德国总理专门开会研究,足见其对航空工业的重视和支持。甚至在因经济危机国家遭受重创的情况下,许多国家的政府依然高度重视航空航天工业的发展,相继制定了本国未来20年～30年的空天发展战略。

事实充分表明,空天对国家未来发展起着至关重要的作用。

军事发展是国家发展的基本保证。未来国家发展,空天博弈,以空军为代表的军事力量“拼杀”首当其冲。空军指挥学院战略研究室副主任季岩认为,大力提升空军“用天”和“制天”的能力已经成为大国空军未来战略基本职能和核心任务。“用天制天”是传统空军“用空制空”职能的延伸,是在航天力量的支援保障下,夺取并保持对空间环境的控制权。美国每两年举行一次的“施弗里”太空演习,就是对未来空天力量“用天制天”能力的形象展示。

除此之外,以空军为主体建设一体化空天力量的模式成为当今多数大国空军的选择。美军将军事航天资源和资金的90%以上归属空军,航天部队隶属于空军,指挥权集中于空军。法国空军司令部称为航空航天司令部,负有航天监视和预警的责任。俄罗斯目前虽然采取的是建立独立航天力量的模式,但也计划日后将这一独立兵种纳入空军。

作为一支大国战略力量,专家们感到,中国空军应该顺应时代发展趋势,加速力量转型,确立适应时代需求的新的空天观,以高瞻远瞩的“鹰击战略”,守住空天防线,打造一支与国家地位和战略需求相适应的大国空军,确保国家的空天利益得到有效的维护。

链接

空天八大新科技引领新世纪

正像航空航天科技引领了20世纪一样,航空航天新科技也将引领新世纪。这是因为:空天不仅是军事空间的制高点,而且也是科技大厦的制高点。控制“最后的新领域”对现代战争至关重要。所以,展望空天8大新科技十分必要。

极速器

极速器,指“极速”飞行器,即速度超过声速5倍以上的高超声速飞行器。美国宇航局公开宣布:X—43A“极速飞机”在美西海岸已经试飞成功,从而使利用大气燃烧的发动机第一次达到高超声速(大于M=5)。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。

美计划中的一种高超声速攻击机,是一个可再次使用的二级系统,由一个无人运载火箭和一个载人高超声速攻击机合成。以燃气涡轮为动力的运载火箭只需要常规跑道,能把攻击飞行器加速到2万米和3.5马赫,然后与之分离。攻击飞行器则使用冲压式喷气发动机/超声速燃烧冲压式喷气发动机来达到它的巡航条件,可发射精确制导弹药,包括高超音速空地导弹,远距离投送达1450海里。

超动力

超动力,指“超燃”发动机。“极速”飞行器是“超燃”计划(“超声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,即超声速燃烧。目前所有航空发动机的燃料都是在亚声速气流中燃烧的。使用超声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。

在目前试验的一种超声速冲压发动机里,空气沿分段斜板进入,在喉部处速度达M=2.4,氢燃料从4个内部支板喷出,点火燃烧,使超声速气流的压力、温度提高,从而产生推力。

无人机

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。有关未来无人机作战应用的设计多种多样。例如:一种具有隐身性能的攻击型无人机,能够长时间(24小时以上)在目标区上空飞行,如同悬在敌人头上的利剑。它的主要任务是用远程空地精确制导弹药攻击地面目标。再如,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、亚声速飞行。它既能以一个独立的系统使用,又能与其他空中、地基和空间的系统相配合使用,装备有各种传感器,以搜集影像和信号情报、电子情报和其他信息。

大航空

大航空,主要指飞机巨型。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大54%。飞机巨型化也必然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。

军用飞机也在走向“大航空”时代。如:美军设想集装箱式军用运输机将形成整体结构,基本部分有3个:驾驶舱、机翼翼盒和尾翼。其最简单的构造是“短”型:把驾驶舱、机翼翼盒和尾翼直接连接起来就可以了。而当驾驶舱和机翼翼盒之间,或机翼翼盒与尾翼之间,再装上“标准运输集装箱”时,就成了“长”型,飞机便可以装运更多的货物了。当第一批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用,飞机的发动机可用以产生基本动力,机翼提供燃油储备,而空的集装箱本身,则成为军队、补给和装备的掩蔽部,整个相当提供了一个“飞来的基地”。再如:一种大容量、结构坚硬的比空气轻的飞行器,将用于军事运输。它具有500吨的运输能力,不加油航程可达1.2万海里。该飞行器还有能力布置和回收固定或运输中的有动力的无人机。根据任务要求,飞行器也能放置支援物资和人员。

小卫星

多年来,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。不少研究人员正在设想在不太遥远的将来发射不同个体之间相互联系的微型卫星群(每颗重量在10～100公斤)和超微卫星群(每颗重量低于10公斤)。美国喷气推进实验室微机电系统研究负责人威廉·唐设想在5～10年后发射“体积大大缩小的”卫星,在10～20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正在进行之中。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。桑地亚实验所的鲁滨逊设想“发射一群小如篮球、棒球甚至石子的微型机器”。这样的系统可以每天24小时不间断地注视着目标,并且顺利地把任务传递到下一颗航天器。

太空梭

太空梭(Shuttle),即航天飞机、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,就成太空梭了。

通过使用火箭和高超声速吸气技术的组合,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:计划中的一种跨大气层太空梭,垂直起飞,既可在空中又可在空间进行再加油,并可在常规跑道着陆。它的有效载重能力可达5吨,并可作为一个传感器和武器平台执行任务,包括卫星的释放和近地回收以及反卫星武器的部署。

高能武

高能武,指可与“核武”比威的“能武”,即高能量武器;亦即动能、微波或激光武器,是世界新一轮军备竞赛的焦点。

未来的天基动能武器,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,是能够不同程度地杀伤地面、空中和空间目标的武器,它由展开在低轨道(500海里)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。它的作用是在目标区的几十到上百米范围内产生高电场,从而摧毁或损坏任何电子部件。

全系统

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(飞机巨型)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早就说过:“航空航天不可分,‘航空既是航空气,又是航空间。”美国的研究报告《新世界展望——21世纪的空军和太空力量》指出:“宇宙在今天已经对军事行动起着决定性的影响”,并列举了相关的科技:“能独立运作并相互联系的卫星、卫星之间及卫星和地面之间的激光数据联系、精确定位和精确测量、互不相同的探测装置、微电子机械系统、自动的数据结合和目标识别。”(苏恩泽)