臨近空間飛行器 飄浮“禁區(qū)” 身兼數(shù)職

臨近空間是美軍對(duì)海拔20千米到100千米空間范圍的一個(gè)通用性稱謂。其下是傳統(tǒng)航空器的主要活動(dòng)空間，而它的上面就是我們平常說(shuō)的“太空”，是航天器的運(yùn)行空間。直到今天，這仍是一片尚未被科學(xué)家完全認(rèn)知的空間，也一直被視為是傳統(tǒng)航空器的“禁區(qū)”。

前不久，中國(guó)某研究機(jī)構(gòu)成功在25千米的高度測(cè)試了一款小型無(wú)人機(jī)。由于個(gè)頭小，這型無(wú)人機(jī)甚至不會(huì)在雷達(dá)上留下任何痕跡，而且還能傳輸數(shù)據(jù)。消息一出，引發(fā)媒體廣泛關(guān)注。美國(guó)《國(guó)家利益》雙月刊網(wǎng)站11月4日?qǐng)?bào)道稱，它能夠使中國(guó)軍隊(duì)獲得顯著優(yōu)勢(shì)。

對(duì)此，軍事研究員蘭順正在接受科技日?qǐng)?bào)記者采訪時(shí)表示，“臨近空間飛行器可以執(zhí)行飛機(jī)、衛(wèi)星所能執(zhí)行的幾乎所有民用或軍事任務(wù)，同時(shí)又彌補(bǔ)了二者的不足。既可以提供氣象預(yù)報(bào)，又可以進(jìn)行情報(bào)監(jiān)視、偵察。既能搭載有效載荷，直接進(jìn)行運(yùn)輸或作戰(zhàn)任務(wù)，也可以像GPS衛(wèi)星一樣為導(dǎo)彈、飛機(jī)導(dǎo)航”。

有著無(wú)法比擬的軍事價(jià)值

臨近空間安全且廣闊的工作環(huán)境是其他空域難以比擬的。臨近空間雷暴閃電較少，也沒(méi)有云、雨和大氣湍流現(xiàn)象，在這里運(yùn)行的飛行器自由且安全。這一有利因素使得臨近空間有著無(wú)法比擬的軍事戰(zhàn)略價(jià)值，也一直吸引著各國(guó)科研機(jī)構(gòu)的目光。

“目前絕大多數(shù)的作戰(zhàn)飛機(jī)、偵察飛機(jī)和地空導(dǎo)彈都沒(méi)有辦法到達(dá)這一高度，對(duì)可望而不可即的臨近空間飛行器，也只能‘干瞪眼’?！碧m順正介紹，“而臨近空間以上，目前的外太空武器也還沒(méi)有進(jìn)入實(shí)戰(zhàn)階段，面對(duì)臨近空間的威脅，太空中的衛(wèi)星們或許看得到，卻也動(dòng)不得。如此一來(lái)，臨近空間便成了目前和今后較長(zhǎng)一段時(shí)間內(nèi)相對(duì)獨(dú)立的‘真空’層?！?/p>

這意味著面對(duì)臨近空間飛行器，防空系統(tǒng)變成了一種擺設(shè)。除此以外，性價(jià)比高是臨近空間飛行器的又一優(yōu)勢(shì)。

蘭順正介紹，與作戰(zhàn)飛機(jī)、偵察飛機(jī)相比，臨近空間飛行器留空時(shí)間長(zhǎng)，可以達(dá)一年之久。同時(shí)隱身性能更好，幾乎可以實(shí)現(xiàn)沒(méi)有雷達(dá)回波和紅外特征信號(hào)，其可見(jiàn)光特征在天空背景中基本被淹沒(méi)。

“與衛(wèi)星等航天器相比，臨近空間飛行器不需要復(fù)雜昂貴的地面發(fā)射設(shè)備，研制成本、發(fā)射成本和使用成本低得多。而它的靈活度和靈敏度則高得多，既可以隨風(fēng)飄浮，也可以瞬間加速追蹤、打擊或者懸停，而且對(duì)地觀測(cè)分辨率通常要高于衛(wèi)星?！碧m順正說(shuō)。

我國(guó)不斷實(shí)現(xiàn)技術(shù)突破

“實(shí)際上，目前為止多數(shù)國(guó)家還不能夠有效利用臨近空間，因?yàn)閷?duì)大多數(shù)傳統(tǒng)飛行器來(lái)說(shuō)，空氣過(guò)于稀薄，飛不了那么高，而對(duì)衛(wèi)星等航天器來(lái)說(shuō)臨近空間又太低了，空氣阻力太大，無(wú)法進(jìn)行軌道飛行?！碧m順正說(shuō)。

然而有媒體報(bào)道，美國(guó)正尋求獲得一種可滲透防空系統(tǒng)并深入敵后搜集敏感情報(bào)的新武器，而臨近空間無(wú)人機(jī)有著巨大優(yōu)勢(shì)，近年來(lái)美國(guó)海軍和美國(guó)宇航局已開(kāi)展類(lèi)似試飛。

記者了解到，目前能長(zhǎng)時(shí)間臨近空間工作的飛行器主要為飛艇或高空氣球。如美國(guó)雷神公司成功研發(fā)了“塘鵝”巨型飛艇，該飛艇長(zhǎng)約70米，自重約16噸，載重量約為66噸，能攜帶大型雷達(dá)在30千米的高空長(zhǎng)時(shí)間工作。

在我國(guó)，這樣的科研也在不斷進(jìn)行——

2015年10月，臨近空間飛艇“圓夢(mèng)號(hào)”的較長(zhǎng)時(shí)間留空飛行試驗(yàn)，實(shí)現(xiàn)了可控飛行與完好回收，同時(shí)開(kāi)展了近空間寬帶數(shù)據(jù)傳輸、語(yǔ)音圖像傳輸、對(duì)地觀測(cè)與空中態(tài)勢(shì)感知等初步應(yīng)用試驗(yàn)。“圓夢(mèng)號(hào)”體長(zhǎng)75米、體積達(dá)18000立方米，標(biāo)志著我國(guó)在臨近空間飛艇研制領(lǐng)域邁入世界先進(jìn)行列。

今年10月25日，我國(guó)自主研發(fā)的“旅行者”3號(hào)(海口號(hào))臨近空間飛行器在新疆?dāng)y帶一只活體烏龜成功進(jìn)入海拔21公里的臨近空間，并降落在預(yù)定區(qū)域，被成功回收?！奥眯姓摺?號(hào)的此次試飛成功，是全球首次浮空器成功攜帶活體動(dòng)物進(jìn)入臨近空間停留，進(jìn)行生保測(cè)試，驗(yàn)證了載人近太空旅行多項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)的有效性。

蘭順正指出，“對(duì)無(wú)人機(jī)來(lái)說(shuō)，這樣的高度極限也在不斷被突破。目前，美國(guó)國(guó)家航空航天局憑借‘太陽(yáng)神’無(wú)人機(jī)保持著依靠太陽(yáng)能飛至近約29.6千米高度的紀(jì)錄。而中國(guó)在高空無(wú)人機(jī)領(lǐng)域也已經(jīng)取得突破，前不久測(cè)試的‘彩虹’太陽(yáng)能無(wú)人機(jī)，飛行高度超過(guò)20千米，任務(wù)區(qū)域廣闊，具備‘準(zhǔn)衛(wèi)星’特征”。

形成無(wú)人機(jī)蜂群需謹(jǐn)慎樂(lè)觀

記者了解到，此次中國(guó)科研機(jī)構(gòu)試飛的這型無(wú)人機(jī)大小與蝙蝠相仿，其樣機(jī)甚至沒(méi)有發(fā)動(dòng)機(jī)，在放飛前被超壓氣球帶到不同高度，然后被電磁脈沖發(fā)射出去，其時(shí)速能在一個(gè)臂長(zhǎng)的距離內(nèi)從零加速至100公里，然后滑翔至目標(biāo)進(jìn)行任務(wù)作業(yè)。臨近空間空氣稀薄，很難產(chǎn)生推力。而極低的溫度也意味著像電池這樣的部件容易發(fā)生故障，對(duì)無(wú)人機(jī)來(lái)說(shuō)，更是“死亡禁區(qū)”。那么，無(wú)人機(jī)應(yīng)該如何克服這些技術(shù)難題呢？

蘭順正認(rèn)為，“隨著科技的發(fā)展，這些應(yīng)該都不是問(wèn)題。比如，對(duì)于被投放的小型無(wú)人機(jī)，可以增加無(wú)人機(jī)釋放時(shí)的初速度，比如這次我們?cè)囷w的無(wú)人機(jī)就采用了電磁脈沖的方式，如同一顆子彈一樣被射出。或者給無(wú)人機(jī)裝備厭氧推進(jìn)裝置，如火箭發(fā)動(dòng)機(jī)，以延長(zhǎng)留空時(shí)間。對(duì)低溫問(wèn)題，可以用輕質(zhì)高效隔熱材料保護(hù)無(wú)人機(jī)的關(guān)鍵部位，防止低溫傷害”。

這次成功試飛小型無(wú)人機(jī)的科研人員表示，“我們的研究目標(biāo)是一次發(fā)射數(shù)百架這樣的無(wú)人機(jī)，就像放出一個(gè)蜂群或蟻群那樣”。

對(duì)此，蘭順正表示了謹(jǐn)慎的樂(lè)觀。他指出，“在臨近空間釋放的小型無(wú)人機(jī)可以執(zhí)行高空偵察、監(jiān)視、攻擊、科研等任務(wù)。但個(gè)人認(rèn)為，由于技術(shù)限制，小型無(wú)人機(jī)目前在臨近空間一般只能做無(wú)動(dòng)力滑翔飛行，是無(wú)法長(zhǎng)時(shí)間停留的，即使組成蜂群其作為也非常有限。當(dāng)然，這并不妨礙科研人員對(duì)其進(jìn)行不斷的改進(jìn)和完善，也許未來(lái)有一天我們可以看到臨近空間的無(wú)人機(jī)蜂群”。記者張 強(qiáng)

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