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中国版X-37B发射成功,美国有的我们也有
送交者: 一剑破天 2020年09月07日19:57:33 于 [军事天地] 发送悄悄话

据央视新闻频道报道,9月4日下午四时许,我国在酒泉卫星发射中心使用长征-2F型运载火箭,将某“可重复使用试验航天器”成功送入太空。央视新闻介绍说,该“可重复使用试验型航天器”将在轨运行一段时间后,返回地面着陆场,在轨飞行期间将对可重复利用等技术展开验证,“为和平利用太空提供技术支撑”。

但俗话说,新闻的字数越少意味着事儿越大,尤其是这次使用长二F火箭实施的发射,在圈内早在小半年前就风传是个“五十万”级的任务。而从发射场方面传来的消息也宣称,任务单位要求参研参试人员、不管是在现场观看发射的还是留守的,“一律不得拍摄火箭箭体”、“火箭起飞后也不许拍照”,和平时酒泉卫星发射中心实施航天发射的开放态度大相径庭。故而,由已经淡出人们视野多年的长二F型运载火箭(用于打神舟飞船的)实施的此次发射,更是引人好奇。

中国“可重复使用试验航天器”大概长什么样?

不过,要大伊万说,虽然新闻报道中没有明确这么一个“试验飞行器”的性质、外形与主要任务,但咱们是可以从用于发射的长二F型运载火箭的载荷能力中反推一番的。那么长二F载荷性能是什么样的呢?

查相关速查表可知,长二F型运载火箭三个构型,其中两个载人飞船构型、一个空间站构型,各构型火箭箭体基本相同,区别在于整流罩长度和直径有区别、整流罩头部是否带有稳定格栅翼和飞船逃逸塔等为载人飞行而附加的特设设备。以长二F的“天宫构型”来看,该构型全长52米,芯级直径3.35米,整流罩直径4.2米,起飞质量493吨,芯一级采用DaFY10-1型主发、芯二级采用DaFY20-2型主发、助推器采用DaFY5-2型发动机,LEO(近地轨道)载荷8.8吨,有效载荷8.6吨。也就是说,此次发射的“可重复使用试验型航天器”,大概率是一个全重8.6吨左右、如果有机翼的话那么翼展则小于4.2米、长度小于10.5米(参考“天宫”系列空间站)的飞行器。

美国X-37B

在明确了这么一个“可重复使用试验型航天器”的大小后,也难怪大家纷纷盛传这是一个“五十万”的任务了:它和一开始由NASA主导、美国空军掺和、波音公司负责总体,结果主导单位于2006年被DARPA(美国国防部高级研究计划局)半路“截胡”的X-37B系列空天飞机实在太像了。

毕竟从目前已经公开的、部分也是连估带猜的X-37B型“空天无人战斗机”的技术性能来看,X-37B的机身长度大约为9米、翼展大约为4.57米、机身直径大约为2.9米、空重加上载荷重量约8.9吨,发射的时候则是靠ULA(“发射联盟”)的宇宙神-5(Atlas-V)火箭打上去,该型火箭在发射X-37B的时候,LEO运力约9吨,整流罩直径5米。这么一番分析,咱们能够看出来,这个“可重复使用试验型航天器”,就算跟X-37B不是双胞胎,估计长得也差不多了,难怪大家给这个密级极高的飞行器起了一个外号:X-37鳖(大雾)。

美国X-37B可执行的任务

既然咱们的这个“可重复使用试验型航天器”的大小、形状大概率和美国国防部高级研究计划局的X-37B蜜汁相似,那么按照“鸭子定理”,咱们这个“可重复使用试验航天器”的具体技术性能、任务设计和美国的X-37B估计也是差不多了,X-37B能承担什么类型的任务?

相信大家对2011年我国“天宫一号”空间试验飞行器发射前后闹出来的所谓“美国绝密飞行器可能危害天宫一号安全”的新闻记忆犹新:是的,咱们的“天宫一号”试验飞行器于2011年9月29日21时16分,从酒泉卫星发射中心发射升空前后,于2011年3月5日UTC 22时46分成功发射的X-37B型飞行器(OTV-2号任务)实施了一次变轨机动,变轨后的轨道参数与我“天宫一号”试验飞行器轨道参数极其相似,一时间“X-37B可能对天宫一号实施抵近侦察”、“有可能使用机上配备的机械手捕捉乃至破坏天宫一号”之类真真假假、模糊不清的言论在当时还很原始落后的诸多网络论坛上大行其道。

当然了,虽然X-37B型飞行器轨道距离“捕捉并破坏天宫一号”差的还远、所谓“美国绝密飞行器危害我航天飞行安全”事后证明也是虚惊一场,但X-37B作为美国航天飞机轨道器项目的“非正牌继承人”、冷战时期一干脑洞大开的太空武器项目的“正宗继承人”,从其任务设计与技术性能上来讲,的确还是“有两把刷子”的。

按照目前X-37B在多次任务中已经充分展示出来的能力来看,美军的该型密级极高的航天飞行器起码具备如下几种关键能力:

一、太空机动变轨性能强大

从X-37B的分系统设计来看,该型飞行器的轨控发动机采用了洛克达因的R-4D型“毒发”,燃料采用的是大家非常熟悉的、在长征系列运载火箭上用了很多年的偏二甲肼加上四氧化二氮,该型发动机价格便宜、性能可靠、性价比很高且可多次点火;而在姿控发动机上,X-37B在头部、机身两侧、机身尾部安装有多台小型姿控发动机,可能 “平移”了航天飞机轨道器的姿控发动机技术,可确保X-37B实施多次在轨机动。

而从X-37B已经执行、且目前仍在轨执行的6次OTV(轨道测试飞行器)任务来看,几乎每一次任务都有大量的变轨机动动作,如于UTC2010年4月22日23时52分发射升空的X-37B-OTV-1任务,一直到发射17天后才被加拿大天文爱好者使用光学望远镜发现,在其长达225天的任务时间之内,这架X-37B先后实施了5次在轨机动,包括轨道面内的两次轨道抬升和三次轨道降低;

而到了2011年3月5日X-37B-OTV-2任务时,虽然美军对其轨道参数进行了严格保密,但根据世界范围内天文爱好者使用光学望远镜的跟踪数据,OTV-2任务中的X-37B在头6个月的时间内,起码实施过两次轨道面内的变轨机动,而到2012年5月份,X-37B-OTV-2实施了一次轨道面外的机动,将轨道倾角从原先的42.8度调整为41.9度,调整幅度为0.88度。

值得注意的是,这次机动也是被南非天文爱好者使用光学望远镜费了好大劲、重新捕捉到了X-37B的新轨道后,才被确认的。美军事后宣称,说此次OTV-2号任务在变轨机动方面,“取得了惊人的成功”、“远比OTV-1成功”,得意之情溢于言表,也算从侧面证明了X-37B型航天器的确具备极强的在轨机动、轨道变更性能,而且极有可能在OTV-2任务中实施过不止一次秘密的在轨机动演练。

二、基于机动变轨性能和长续航时间而具备的多任务能力

从之前的论述中,我们已经可以发现,X-37B型飞行器具备极强的在轨机动能力,而根据OTV-2任务中美军事后公布的信息,X-37B除了可以使用机上的锂离子蓄电池与备用电池供能,还在机身载荷舱内增加了大面积的太阳能帆板,由太阳能帆板为锂离子蓄电池充电。

在具备了在轨充电功能后,X-37B的任务时间相比先前有了巨大的延长,比如在OTV-1任务中,X-37B的任务时间只有225天,但等到OTV-2任务时,X-37B的任务时间就已经延长到了469天,随后更是一路水涨船高,第三次飞了671天,第四次飞了718天,第五次飞了779天,而OTV-6任务刚于今年5月17日发射,目前依然在轨运行,目测又要打破OTV-5任务中创下的纪录了。

而在X-37B具备机动变轨和长续航能力的情况下,则意味着它所能承担的任务是极其复杂、极其多元化、密级也极高的,比如在著名的OTV-2任务中大家所担心的“X-37B可能危害天宫一号安全”。事实上按照美军目前已经部分公开的信息,X-37B的确试验性地执行过对所谓的“非合作太空目标对接技术”,咱们都知道飞船与空间站的对接应该叫做“太空目标配合对接技术”,那么这么一个“非合作目标”到底是什么东西、X-37B在具备变轨能力的情况下能怎么处置这么一个所谓的“非合作目标”,其实就是个见仁见智的事儿了。

而在另外一次于2012年12月11日UTC18时03分开始的OTV-3任务中,在太空飞行的X-37B轨道被非常“凑巧”地设定为正好穿过中国北京、伊朗、俄罗斯、朝鲜等国的敏感目标上空,既然能飞到人家头顶上,那么也许对美军来说,在X-37B的载荷舱里装些合成孔径雷达、光学侦察相机之类的光电、雷达侦察设备根本不成问题。同时,以其强大的机动变轨性能,则意味着在作为“侦察构型”使用的情况下,X-37B的侦察性能将比轨道较为固定、变轨能力差的KH系列侦察卫星高效得多,甚至可以相当于一个“大号的空天侦察机”,具备对大部分时敏类目标实施实时侦察、机动侦察的性能。

中国“可重复使用航天器”的和平运用

那么,在搞清楚了作为美军同类装备的X-37B的技战术性能后,咱们这回发射上去的“可重复使用试验型航天器”到底有几分本事,相信大家也都应该清楚了。不过,大伊万必须强调一下:和美军搞的那些花里胡哨的玩意儿不一样,我们的这个“可重复使用航天器”,“为和平利用太空提供技术支撑”!

比如说吧,你看现在太空中这么多太空垃圾,根据NASA的数据,目前大概有一万多个可能会对太空飞行造成严重威胁的“大垃圾”,还有一亿多个肉眼不可见的“小垃圾”,清除这些太空垃圾、为人类未来大规模进入太空而“架桥铺路”,自然是我们作为一个负责任的大国要做滴事业!故而,美军X-37B具备的“非合作太空目标对接技术”,我们当然也要有,事实上这么一个载荷打上去之后,不少大佬已经在畅想由它把咱们最早的“东方红一号”卫星抓回来、摆在革命军事博物馆大厅中央展览的场景了。

天上有“非合作太空目标”,水里当然也有“非合作大型舰艇”

再比如说吧,你看我们现在有这么多的大型商船、大型油轮,还有印度洋的海运生命线,有了这么一个“可重复使用试验航天器”,咱们的商船啊、油轮啊,现在到底跑到了什么位置,上面运的货到底丢没丢、有没有不怀好意的海盗啊海军啊可能会跳帮抢劫,拿着这个“可重复使用试验航天器”机动变轨、来回翻飞拍点儿照片,咱们地面站一看不就清楚了。

当然,能拍大型商船、大型油轮,对于某些“非合作大型舰艇”,咱们顺手也是可以拍一拍的,加上有了机动变轨性能,对海域的普查性能自然也会远远超过目前的“海洋”、“高分”系列地球资源卫星,要是顺带能给岸基的“天降真理”指示个目标,帮助咱们反反海盗、搞搞护航,那就更是善莫大焉了。


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