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航模队
“临近空间”一块被军方遗漏的战场
发布时间:2007-03-14  阅读次数:1926
  最近,“临近空间”被国外媒体频频报道,不少军事评论认为,“这是一块被军方遗漏,如今又跻身军事热点的特殊空间”,“不征服这一区域,就谈不上真正的空天一体化”。
  那么,究竟什么是“临近空间”,它有何重要性 记者近日专访了空军指挥学院科研部某研究室主任杨宇杰。
  记者:杨老师,“临近空间”指的是什么
  杨宇杰:临近空间英文是NearSpace。这是美军对海拔20千米到100千米空间范围的一个通用性称谓,目前还是一个学术概念,没有官方给出确切的定义。美军也有人称之为“横断区”。我国学术界说的“亚太空”、“超高空”、“高高空”,就是指这一区域。
  记者:那么,这一区域有什么特点
  杨宇杰:临近空间的气温、气压、气象等环境与航空空间和航天空间都有所不同。
  这个区间里的自然环境相当严酷:它的空气稀薄、气温极低,但气象状况不如航空空间复杂,雷暴闪电较少,也没有云、雨和大气湍流现象。虽然臭氧和紫外线的腐蚀性对平台材料提出了很高的要求,但不像航天环境的要求那么苛刻。
  最为重要的是,万有引力定律和开普勒宇宙定律都不能在临近空间独立发生作用,使得遵循万有引力定律的航空飞行器和遵循开普勒宇宙定律的航天飞行器无法在其间自由飞行。
  比较直观的表现是:这一空间对飞机而言太高,对卫星来说又太低。这是一个人类现有飞行器只能“穿越”但无法自由飞行的区间。
  长期以来,各国军方大都忽视了临近空间的军事价值,这些年纷纷开始重视起来。尤其是美军,最早开始研究。
  记者:美军对“临近空间”的研究进展到哪一步了
  杨宇杰:美军认为,目前在18千米~20千米高度,他们有U-2高空侦察机和“全球鹰”无人机活动;18千 米以下有联合战略跟踪与雷达系统和“捕食者”无人机;100千米以上有各种卫星,但在临近空间,尚无法控制飞行器自由行动。因此,开发临近空间飞行器,不 仅可以帮助美国减轻卫星承担的压力,还能有效弥合航空器和航天器作战功能上的缝隙,大大提高了美军控制空天的能力。
  自2003年起,美空军开始大张旗鼓地发展临近空间概念模型,认为开发并充分利用临近空间已经成为作战能力新的增长点。近年来,美军对临近空间概念的研发取得了一系列突破。2004年,100多位将军和文职官员听取了临近空间概念的介绍会并引发强烈反响。
  2005年,美国空军大学推出了名为《临近空间成为一种太空作战效能的赋能器》的研究报告,指出应从基于效果的角度全面考量临近空间的开发和利用,并预言“临近空间的时代已经来临”。
  2006年7月22日,美国空军、陆军和科罗拉多大学联合在科罗拉多州斯普林斯举办“临近空间”主题研讨会,拟达成一份未来合作计划,推进临近空间概念的深入研发。
  记者:航空领域是飞机的天下,航天区域的主角是卫星,那么“临近空间”将会有什么飞行器
  杨宇杰:美军认为,基于效果的思考模式为临近空间平台的设计打开了一扇全新的机遇之门。平台设计中不必专注于高精尖技术,而应着眼作战指挥官需要达成的预期作战效果,努力找出航空、空间和临近空间能力之间的正确协同关系。
  正是基于这种考虑,美军将临近空间飞行器的发展定位在获取C4ISR能力上,通过开发临近空间飞行器,与U-2高空侦察机、全球鹰无人机,以及全球定位系统(GPS)、侦察卫星等共同织造立体侦察、监视、预警网络。
  临近空间的平台主要有3种:临近空间自由气球、临近空间系留气球、临近空间机动飞行器。
  临近空间飞行器的典型代表是热气球和飞艇。美军对它们已经进行过试验。
  记者:这些临近空间飞行器有什么特点
  杨宇杰:临近空间飞行器的生存能力很强,想击落一个体积庞大的临近空间飞行器并不是一件容易的事。
  临近空间飞行器的制造通常有两种方式:超压和零压。超压临近空间飞行器一般是充气且密封的,就像玩具氢气球,但是由于超压临近空间飞行器采用高强度的抗拉材料,这样就可以相对耐受穿孔损坏,不会像玩具气球一样发生灾难性的泻压。
  零压临近空间飞行器与热气球类似,有排气系统以保证气球内部压强与周围大气一致,因而更耐受穿孔损坏,就像随风飘浮的塑料袋,即使塑料袋上有许多小孔,塑料袋仍能飘浮。
  有一个现成的例子,加拿大空军战斗机向一个失控的科学实验气球发射了1000发子弹,也没能达到击落它的目标。这个例子从一个侧面说明了施放在临近空间的飘浮类飞行器具有怎样的生存能力。
  记者:据说,热气球、飞艇之类的临近空间飞行器成本很低
  杨宇杰:对。这是它一个很重要的优势。与人造卫星和航空器相比,临近空间平台在耗资、存留时间、响应性、覆 盖地区、分辨率和飞跃领空方面都具有非常显著的优势。它不像卫星平台那样受到轨道力学的限制,也没有空中平台那样的高燃料消耗,可以在特定位置近乎无限期 的驻留,提供对地面直径达850千米区域的持久覆盖。
  有数据表明:廉价的浮空器每个耗资1000美元。带过载的战术或者战役高端临近空间平台耗资也不过百万 美元。而美国现有的遂行同类任务的“廉价”卫星也要耗资5000万美元。“捕食者”无人机执行一次任务耗资就要450万美元,还不包括训练费用、基础设施 保障费用和高战损的耗费。而用氦气充填的热气球可在20276米高度上飞行8个小时,每小时成本只有300美元。
  记者:美军的临近空间飞行器应用到实战中了吗
  杨宇杰:美军现有的临近空间平台主要用于遂行C4ISR任务,它有效弥补了近几场局部战争中卫星难以提供战术级别战场空间态势感知能力的问题。就目前发展水平看,美军尚不具备覆盖临近空间整个区间的能力,控制高度相对集中在36千米以下。
  据我了解,美国空军对临近空间的关注已经转入概念试验阶段。在一项名为“战斗天星”的两阶段演示中,美国空 军计划在一个30千米高度的自由浮空器平台上,搭载陆军的无线电通信设备的转发器。在“战斗天星”转发器的帮助下,陆军这套通信设备的通信范围成功地从以 前的10千米扩展到了560千米。
  更为重要的是,在演示的第二阶段,气球和无人机平台上搭载的高价值机密级传感器进行混合试飞。这标志着临近空间平台与航空平台和航天平台的协同使用已迈出了实质性的步伐。
  杨宇杰,1995年毕业于解放军外国语学院,获硕士学位。作战指挥专业博士在读。现任空军指挥学院科研部某研究室主任,空军中校,副研究员。主要从事空军军事理论研究、专业外语及军事理论教学工作。出版专著、译著10余部。

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