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現實中只是個小職員的軍武 / 科普愛好者
經過近三個半月的推遲,長征2F改進型火箭終於9月4日下午升空,及後中國航天集團證實是次發射是搭載可重複使用試驗太空載具升空。兩天後的9月6日,該可重複使用試驗太空載具降落在新疆東部羅布泊地區一處新建的大型跑道上。經由國內媒體的報道宣傳及外國專家評估,這載具幾乎肯定是一種類似美國X-37B的小型無人太空穿梭機。可以說,這是世上第四架可進行近地軌道往返的太空穿梭機,中國也成為世界上第三個有能力設計及發射類似航空器的國家。
過去由於小型穿梭機一直被認為比大型穿梭機具更強的軍事意義,而中美已擁有類近的載具,邏輯上似乎表示太空軍事競賽可能進一步演變成近地太空戰爭。然而,這個說法是否合理?
緣起:動力滑翔與螺旋
此前已提過,60年代開始美俄兩國就有各種更方便前往宇宙及返回、軌道工作能力更佳且更容易重複使用,且出勤率更高(當然、軍用性也更強)的穿梭機 / 航天飛機,這亦是之前提過、計劃宏大但某程度被登月競賽「耽誤」的X-20與螺旋計劃。
相對於蘇聯仍停留於技術構想的螺旋計劃,X-20則已漸具計劃初型。其始於1958年美國空軍與NACA(即後來的NASA)簽署發展的Dyna-soar(動力滑翔)計劃,旨在發展一種同時具備太空軍事與運輸用途、由火箭發射入軌並以滑翔方式返回。美軍賦與的任務頗廣泛(或者說,沒有嚴格定義),包括軌道偵察、戰略核攻擊、攻擊蘇聯衛星、發射與維修衛星及運輸任務等,並計劃先建造10架試驗機。然而沒多久跟隨甘迺迪上任總統而繼任國防部長的麥納馬拉,不斷強調國防開發的成本效益及避免重叠發展,對於這個目標「空泛」的計劃加上機身能承擔任務的能力並不感冒,而且相關任務有其他更好的載台可以處理,最後還直接取消了事。之後由於潛心登月及著手進行穿梭機早期研發,即使對乘波體及升力體有進一步的深入研究,但小型航天飛機的研究基本上束之高閣。
相對地,螺旋方案卻在1970年代出現轉機:閃電設計局在發展暴風雪號太空梭時,再審視過螺旋方案,認為只要解決發射方法上的難題,在執行小型太空任務上有很大優勢,尤其在出勤率、小型發射任務、維修/收回中小型衛星(當時蘇聯衛星壽命普遍較低)、太空站小型補給上都有很大的成本優勢。於是他們將螺旋方案中的發射母機改為當時仍在發展中的超重型運輸機AN-225,再將入軌的穿梭機重新設計並自帶燃料箱升空。本機成員最多可達6人或搭載8.3噸貨物,只是剛開始原型機的建造工作,就因蘇聯解體而永久停止了,類似計劃再沒有在俄國航天復活過。而且由發展原因看來,這小型穿梭機軍事潛力很高,但仍是以宇宙工作機及衛星投放為主要任務。
可以說,受困於穿梭機遠較初期估計高的維護要求以及令人失望的出勤次數,NASA及美國空軍在90年代初期看上小型穿梭機更大的軍民任務彈性,以及更寄望日後可以實現空天飛機飛行任務(SSTO,即單級入軌),一系列的X系飛機便被設計出來,包括X-30、X-33、X-34、X-37、X-38、X-40A與X-41,不過以上各類飛機最多只做過大氣層投放實驗,一架都沒有飛出太空就是了,最後能完成「飛天夢」的,就是2004年由NASA「過繼」給空軍、最小且技術上最為容易,並被賦與更多軍事性質的X-37B軌道試驗飛行器(Orbital Test Vehicle / OTV)。
必須指出的是,X-37B雖被(美)國國內外媒體標誌為太空戰機的開始,但就現在其太小且全備重量只有五噸而言,燃料及貨物載荷太少,令其工作效率並不理想,實際上更像架技術展示與測試機多點。其全重減空重,只有大約1.5噸餘量可用來裝載燃料、250公斤貨物/任務載荷及其他額外器材等,扣去機身死重,其效能和一般兩、三噸軍用偵察衛星相差無幾(純粹的衛星,效率反而更高),而且作為衛星投放手段,成本高也非常沒效率(如你要發射那麼輕的衛星,使用一支運力一噸而發射價格便宜的固燃運載火箭,可更便宜呢),唯一優點是任務周期完結後可降回地球修理,並更新裝備再次送上太空。故此,X-37B暫時都只有兩部機而已。其要達到更佳果效,至少要造到如MAKS般達到18噸左右:波音的X-37C就是類似計劃,只是暫時還沒有任何研發資金而已。
南華早報引述某些知情的所謂「軍方」人士消息,指新發射的多次重返大氣層載具外形可「參照」X-37B。當然,這份報紙的所謂「內地軍聞」,個人認為近似「戰略忽悠局」分支而已,並不特別可信。必須指出的是,由於今次是航天部門首次發射及試驗這種返回式飛行器,幾乎肯定是個測試平台。過去:中國在2005年開始神龍計劃時,幾乎是從頭做起,也只做過高空空投測試,所以這次航天飛機試驗,幾乎肯定以試驗任務為主,甚至是純粹的重返大氣層及自動控制系統的測試而已。若考慮到經驗及數據缺乏,更可能是測試平台並收集相應數據、測試自動控制系統等,至少都現時而言還未有長期在軌測試的準備。這亦可能是該機只是在軌測試兩日,就重返大氣層的主要原因了。
關於神龍計劃及更早期的氣動、風洞模型研究,資料仍很少,但現時中國航天科技部門展示的跨大氣層飛行器實物,除神龍那種幾乎所有發展國家都採用的構形外還月好幾個構形,但就從來沒展示過類X-37B的構形(各種雜誌所見的,都是軍事雜誌編輯或軍迷的猜想,或是論文對各種構型的模疑研究結果),故今次飛行器的構形異於X-37B的可能性絕對不低;另方面,由現火箭載荷艙罩大小判斷,今次測試也很可能是種大後掠角飛行器。
相對而言,X-37B的超長航時(任務為期半年至兩年)看來就有似乎更有軍事實用性,這事因為美國在研發X-37B前,早已研發航天飛機多時且已有成品(即大型化的太空穿梭機),同時亦研究多種小型有人或無人穿梭機其至可直接入軌的空天飛機,雖然大部分都是中途夭析或只達到原型機空中投射試驗階段,但已有不少經與數據,直到X-37B這種當中體型最小且有一定軍事應用色彩的,才得到空軍注意並注資,並試行執行多用途的太空任務,所以才一開始就被賦與那麼長的飛行時間(當然,長時間在軌也可能有訓練機上可能裝載AI的電腦,讓學習如何控制穿梭機的任務)。
這種軍用太空梭,若只保持現有體型及大小,即如上面所說,很適合作為定時回來更換載荷並維修的多用途衛星。然而其他媒體所聲稱的軍事用途,就可能有點問題了。
機型太小及載荷低,除跟縱監視其他衛星外,很難有更大載荷可進行更多軍事任務,這點在上面已曾討論過;另外,現時這種小型無人穿梭機,還是有5至8噸重,基本上無法由現役的洲際彈道導彈或快速發射的固體燃料火箭搭載,連運力最強的俄國R-36M洲際彈道導彈都無能為力。亦即是說,除發展快速發射甚至已預備好在發射陣位的大型固體燃料火箭運載系統,或者使用類似AN-225等發射母機系統發射,可由機場直接起飛,否則一次出擊任務至少需要一兩個星期時間安排火箭升空,失卻任務的應急性。
其次,即使已有穿梭機在軌道上待命,但「手頭上」的設備未必適合任務之用,而且在軌的無人穿梭機,軌道亦是常受監察,再加上每次變軌亦需要一至數小時方能完成,其實給予對方更多時間預警,在短時間內觀察到並提高警覺、微調其他在空衛星的軌道以作規避,甚至發射反衛星飛彈加以還擊;再講,基於軌道及燃料量,這類穿梭機要對付更高軌道甚至同步軌道那些更具價值的通訊中繼及導航衛星,會非常困難。
至於有人稱可作軌道核轟炸機,變成新核子三位一體手段......這似乎是只會不明白核威懾理論的人的幻想。核威懾除靠大當量核武的破壞力外,更重要的是載具的隱閉性與突然性,兩者皆可對應在戰略核攻擊及核反擊兩個層面上,但這兩點幾乎都不能體現在無人穿梭機身上。這種類似60年代軌道轟炸機的概念其實也有共通弱點-相當於一個有固定軌道載核彈頭、但容易受攻擊的低軌道衛星!平日地面觀察都可留意到它的軌道和行動,那就失去了隱閉性與突然性;更重要的是,並沒有任何人在迴路的核武投射機,比起有人控制及監測的系統,其實存在程式故障而誤投彈的危險性,更有甚者,該機有可能被人入侵系統而造成嚴重後果!
需要指出的是,現時美國與中國的無人小型穿梭機雖然已達到不同階段的勝利,但其大小、過小的載荷及過於「漫長」的出擊準備仍嚴重影響其靈活運用性,單項性能比起同類型用途單一的軍事衛星(如殺手衛星或大型偵察衛星)都要弱得多。如沒有更大的體型與載荷,以及有類似發射母機這種反應更快速的發射方法(如超重型運輸機或超音速發射母機),則其效果實和普通衛星沒有大區別......
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