780天后返回地球的飞机

杨震

美国是世界头号航空航天强国，在科技史上屡屡有让人感觉惊艳的产品问世。近日，一则新闻又一次证明了这个事实：据美国《航空学人》网站报道，当地时间2019年10月27日凌晨3点51分，美国空军X-37B轨道测试空天飞机五号机升空780天后成功返回地球，在美国肯尼迪航天中心的航天飞机降落设施中成功降落。

空天飞机的巨大优势

在回答这个问题之前，让我们先看看什么是空天飞机。空天飞机，顾名思义，即为兼具航天与航空的新型飞行器，可根据不同的需求，在大气层或卫星轨道上灵活机动地进行部署。而太空由于其得“天”独厚的地理位置，则根据国际外层空间法，享有超越国界的权利，而其他设施只能在本国领土上进行配置部署。所以，空天飞机的这种特殊“本领”，使其在未来的空天作战体系中占据了重要地位。

空天飞机与传统的飞行器相比具有更多优势，且不说能够在卫星轨道上执行多种多样的任务。首先要说的是，空天飞机的飞行高度。由于其可在高层大气，甚至大气层外飞行，所以依靠着高度就能够保障其安全性。以苏联米格-25截击机为例，该型机在多次执行任务的过程中，因为其25000米的升限，从而多次躲过导弹和战斗机的攻击。这种特点在空天飞机上，必将得到更为明显的体现。除此之外，高空环境下的低可探测性与隐蔽性更是为其执行任务解决了后顾之忧。

再者则是飞得快。所谓“天下武学，一切可破，唯快不破”。这一点在空天飞机身上体现得尤为明显。空天飞机飞行最大速度可达第一宇宙速度7.9公里/秒，相当于时速28440公里，约在12～25马赫以上，远高于目前的作战飞机。因为高速也能够保证其安全性，例如比米格-25截击机速度更快的美国SR-71侦察机，正是因其高达3马赫的速度，所以在其服役期间执行多次侦察任务，而无一次被击落的记录。

最后是费用低。空天飞机备受关注的重要原因之一便是其成本低廉，维护简便，并可重复使用。空天飞机在完成一次飞行后，经过维修处理即可再次飛行，成本是只能进行一次性飞行的运载火箭的十分之一。同时，空天飞机可在常规机场起降，不需要像火箭一样投入大量资金建造发射场，还可保持较高频率的飞行次数。作为世界头号军事强国、国际体系中的霸权国家美国也不例外，美国研发的空天飞机X-37B就是其代表作。

细看空天飞机X-37B

X-37轨道验证飞行器计划（也称无人空天飞机计划）是美国军方的秘密研制项目之一，由国防部国防高级研究计划局（DARPA）提供技术和资金支持，美国空军负责项目管理，美国第二大军火商波音公司则是负责技术协助，所以X-37当初是美国宇航局（NASA）负责的尖端研制项目。

1996年NASA提出了一个名叫Future-X的计划，这个计划被拆分成两个子计划，其中规模较小的“探险者”就是X-37计划，由于另一项X-33计划因为研究进度缓慢，导致这个名叫Future-X的计划整体被叫停。时间来到1999年7月，NASA为了验证所谓的“超高音速飞行”，X-37计划被重启。NASA与波音公司签署4年合作协议，建造了一系列试验机中的第一架空天飞机。

依照计划，试验机应该同时具备太空轨道飞行和再入大气层飞行的能力。所以在原计划中，X-37试验机拟由航天飞机携带进入太空，利用其本身配备的火箭发动机推动，获得25马赫飞行速度，在太空中进行21天的飞行实验，然后再进入大气层重返地球，降落在传统的地面机场跑道上。NASA在飞机上安装的自动操作系统，也为“降低进入太空的负载成本”做出了贡献。但在研究发现使用航天飞机携带X-37试验机进入太空，不太合乎经济效益后，就改由“三角洲-4”或相似的其他运载火箭搭载发射入轨。

1999年底美国空军接手了这个项目，其名称也变更为X-37B。作为美国空军高可靠性、可重复使用的无人太空实验平台的验证项目，测试的相关军用技术主要包括：先进制导、导航与控制;热防护系统;航电系统;高温结构及密封;可重复使用的保形隔热瓦;轻重量的机电系统;自主轨道飞行、再入大气及着陆系统。

在外形上，X-37B 无人空天飞机与载人飞行的航天飞机有点相似，但个头大约相当于后者的四分之一。X-37B 的机体长度仅有 8.9 米，高度 2.9 米，翼展4.5 米，发射质量 4990 千克。两者运载能力也大不相同，相比航天飞机的29吨有效载荷，X-37B 无人空天飞机的有效载荷仅为227～300 千克，货舱空间和容量均比较小。

在技术上，X-37B 可重复使用运载器的整个飞行剖面，大致分为起飞、上升、入轨、再入、末端能量管理及着陆阶段，其中包括亚轨道飞行和近地球轨道飞行。由于可重复使用的运载器具备大气层内飞行的能力，因此其在军民领域都有广泛用途，执行任务的范围也比传统的航天飞行器更广泛。X-37B 具有很强的在轨机动性和变轨的能力，这是依托其进入太空轨道后，伸展开的小型砷化镓太阳能电池帆板，这种小型太阳能电池和锂离子蓄电池组成的供电方式为飞行器提供了工作的能源。同时X-37B火箭发动机采用的是甲基肼和四氧化二氮的双组元自燃推进剂，虽然甲基肼具有剧毒，但在技术上更成熟。

暗示“星球大战”再度归来？

此次X-37B空天飞机五号机在打破了X-37B升空718天四号机的纪录后，升空780天后成功返回地球，而美国空军的X-37B计划在轨的总天数已经达到2865天了。而这次该机的成功降落引发了一个问题：美国的“星球大战”计划是否再度归来？在冷战时，美国“高边疆”战略（“星球大战”计划的理论基础）的创始人格雷厄姆曾说过，“在整个人类历史上，凡是能够最有效地从人类活动的一个领域迈向另一个领域的国家，都取得了巨大的战略优势。”

2017年5月，X-37B空天飞机四号机在结束了700多天的飞行后，降落在美国佛罗里达州的肯尼迪航天中心。

而特朗普明显是这种理念的继承人与实践者。2017年3月，特朗普签署《美国国家航空航天局过渡授权法案》，表明恢复国家太空委员会已经提上议事日程。2017年6月30日，特朗普总统正式签署重建国家太空委员会的行政令。2017年12月11日，特朗普签署太空政策指令，宣布美国宇航员将重返月球，并最终前往火星。白宫新闻局副局长吉德利在一份声明中说，“总统听取了国家空间理事会的建议，他将改变美国的载人航天政策，帮助美国成就航天事业，从宇宙中汲取新知识，开发令人难以置信的技术。”

在2018年6月美国国家太空委员会的一次会议上，总统特朗普指示国防部立即启动建立武装部队第六军种太空军的必要步骤。8月9日，美国防部便发布了一份评估报告，称将分“四步走”建立太空军，第一步就是成立美国太空司令部，以巩固和发展太空作战力量。2019年8月，特朗普在白宫玫瑰园宣布建立美国太空司令部，四星空军上将约翰·雷蒙德担任其首任领导。

美国在发展太空军的战略、政策、方针等领域已经做好了准备，而X-37B的成功降落则为太空军的装备研发实战化吹响了号角。看样子，“星球大战”的归来已经只是个时间问题。可是，美国真能凭借这个赢取战略优势吗？这样的战略优势又能够保持多久？历史将会给出答案。

（责编：南名俊岳）