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真正的威胁:空天飞机X-37B与第二代“猎鹰”HTV-2

MarkTwin · 2010-05-03 · 来源:乌有之乡
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数学网友发帖认为《空天战机也还是纸老虎且作用被夸大》。数学网友在贴中阐述的基本道理确实是正确的。可惜,数学网友仍然受到了《大公报》这位记者先生提供的错误信息的误导,以为美国空军的“空天飞机X-37B”真有吹嘘的那么牛。

本网友就也来聊聊空天飞机。

下面是《大公报》那篇报道的超级链接,有兴趣的网友可去看看全文:
「空天战机」令「无核世界」倡议苍白无力

报道对空天飞机的描述是很恐怖的:“地球上空高悬的「空天战机」,将随时摧毁对手的核设施和所有通讯卫星。据报道,空天飞机的飞行速度极快,可达到二十五倍音速,所有的雷达都不可能捕捉到它的痕迹,从而使其它各国的反导系统完全瘫痪;该机还装有可以捕获卫星的「机械手」,随时可对卫星进行打击或干扰,可在有效载荷舱内嵌入各类机载武器用于实施远程精确打击。它将火箭与飞机融为一体,可以长时间携带导弹停留在太空轨道上,将整个地球纳入美国的「两小时打击圈」,为太空军事化、武器化打开了方便之门。”

真有这么恐怖么?

先说说“地球上空高悬的「空天战机」”。

空天飞机X-37B就是同时具备航天和航空能力的飞机。
简单地说,它既能在大气层用航空发动机飞行,也能在火箭发动机的推动下进入地球卫星轨道,然后沿着地球卫星轨道飞行。
无论是在大气层里飞行,还是在地球卫星轨道里飞行,它都是必须以很高的速度飞行的,是不可能像直升飞机那样停在空中“高悬”的。

再来说“将随时摧毁对手的核设施和所有通讯卫星”。

如果能够知道地面核设施的精确位置,它确实可以“随时”进行攻击。
不过,其他战略轰炸机也能执行这个任务,而且核大国的主要核反击力量是水下两百多米的核潜艇,这是空天飞机难以发现的。
因此,空天飞机只能摧毁固定的核设施,对核大国的核反击力量并没有什么影响。

至于“摧毁通讯卫星”,就没有那么容易了。
空天飞机要摧毁卫星,有两种可能的方法:1)向卫星发射攻击物,直接击中卫星;
2)改变自己的轨道,到达卫星的轨道,然后摧毁它。
这两种方法都需要准确地知道目标卫星的轨道,否则是不可能做到的。
第一种方法,即使知道了目标卫星的轨道参数,高速飞行的空天飞机要发射某物使其命中同样高速飞行的目标卫星,仍然是相当困难的事情。
第二种方法类似于空间站的对接,即使在两个空间站互相配合的情况下也是很困难的事情。
总之,除非空天飞机事先就已经待在目标的附近随时待命,否则根本就不可能“随时摧毁通讯卫星”。

接着来说“空天飞机的飞行速度极快,可达到二十五倍音速”:这句话完全是废话。

为什么这么说呢?前面已经说了,空天飞机是可以进入卫星轨道的。
大家都知道两个常识:1)进入地球卫星轨道的最低速度叫做“第一宇宙速度”,大约是每秒7.9公里;2)声音在大气中的传播速度大约是每秒0.34公里。
用7.9除以0.34,得到23.2,这就是“空天飞机的飞行速度极快,可达到二十五倍音速”的来历。
“二十五倍音速”,指的是空天飞机在卫星轨道上的飞行速度,并不是说它能在大气层里以这个速度进行长时间的巡航。

接着再说“所有的雷达都不可能捕捉到它的痕迹”:这句话是事实,但同样也是废话。

由于这句话是紧跟着“空天飞机的飞行速度极快,可达到二十五倍音速”,很容易让人误以为:雷达捕捉不到空天飞机,是因为它飞得太快了。
雷达发出的是电磁波,速度是光速,而空天飞机的最高速度也不过是前者的万分之一而已,飞行速度快,并不是捕捉不到信息的原因。

原因在于空天飞机的飞行高度。

《中国日报》的报道《美国X-37B空天飞机即将试飞 部分机密提前曝光》给出了空天飞机的飞行高度:“布莱尔表示,如果发射之后一切按计划进行,X-37B在设计上能够执行最长为期270天的太空任务。她在接受太空网采访时说,这种空天飞机在设计上用于绕距地面110至500海里(约合203至926 公里)的低地球轨道飞行。”

距离地面60公里以上的大气,一部分空气分子在太阳发出的X射线和宇宙射线照射下电离生成正负离子,这个高度以上的大气被称为“电离层”。
电离层的正负离子会强烈地吸收电磁波,同时使得电磁波发生折射和散射,严重影响电磁波的传播。
距离地面203公里的高度,这已经在大气的电离层(距离地面60公里以上)之上了。
要探测到电离层之上的飞行物,发射的电磁波必须能够穿越电离层,到达被探测的物体之后,反射回来的电磁波仍然得能够穿过电离层。
这就要求电磁波的频率必须很高,通常得达到微波的超高端。
高空通讯卫星向地面发射电磁波信号,使用的频率就是微波频率,而且这还是卫星向地面单方面发射电磁波。
普通雷达发射的电磁波频率通常没那么高,发射的电磁波本来就很难穿过电离层,再要探测反射回来的,就更不可能了。
问题是:哪个国家用雷达去探测飞行在地球轨道上的卫星来着?

美国空军在同一时间段对“第二代“猎鹰”高超音速滑翔机HTV-2”进行了试飞。
不过,此新闻似乎没有多少人关注,可能是因为《美军高超音速机试飞失败》:“星岛环球网消息:美国空军周五证实,周四在太平洋上空试飞一种最新无人驾驶战斗机,名为第二代“猎鹰”高超音速滑翔机(HTV-2),但试飞失败。

  香港《文汇报》报道,国防高级研究计划局(DARPA)发表声明称,试飞于周四下午4时在加州范登堡空军基地进行。数据显示,HTV-2由“牛头怪IV型”火箭携带下顺利升空,并成功分离,原定以时速1.3万哩飞越太平洋,在30分钟后坠入夏威夷西南方约2100哩的海面。但在发射9分钟后,遥测装置失去HTV-2的讯号,工程人员正在研究数据。

  DARPA表示,HTV-2能以比音速快20倍的速度,滑翔穿越地球大气层。美军原定于2011年进行第2次试飞,但DARPA早前表示,最终要视乎首次试飞结果。两次试验耗资约3.08亿美元。”

其实,这种能够在大气层内以20倍以上的音速滑翔的无人驾驶战斗机,才是真正可能形成常规威胁的。

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