PSG之天基打擊武器方案

天基打擊武器具有作戰范圍廣、速度快等特點，將成為美國遠期執行“快速全球打擊”任務的一種重要選擇。目前美國已經提出并在積極探索多種天基打擊武器方案，如天基激光器、天基長桿狀穿透器、構建“通用空天飛行器”(CAV)天基打擊星座等。此外，美國目前發展較快、且備受關注的X-37B軌道試驗飛行器(OTV)，可以裝載偵察、打擊武器等多種有效載荷，未來也很可能成為美國實現快速全球打擊能力的又一重要技術方案。

利用天基CAV實施攻擊

主要有兩種途徑：一種途徑是構建CAV星座，待機重返大氣層打擊目標。分析認為，在低地球軌道以50°傾角和5－3－1的星座方式，部署一個由15枚CAV組成的天地打擊武器系統，將能夠在同一時刻覆蓋全球的絕大部分地區。5-3-1星座是指星座由5條間距相等的軌道組成，每條軌道上等距的部署3架CAV，且各條軌道上CAV的相位要比相鄰軌道上的CAV超前24°(360°軌道的1／15)。CAV運行軌道傾角為50°，即每條軌道可覆蓋南緯50°到北緯50°之間的區域。

第二種途徑是利用CAV母艦，在軌待機發射CAV。通過大型運輸工具，將裝載多架CAV的母艦送入軌道待機。一旦接到作戰命令，母艦進行空間機動并在軌發射CAV，執行打擊任務。

X-37B計劃

盡管目前將X-37B試驗飛行器稱為空間對地打擊系統還為期過早，但可以預見，類似X-37B這種能夠裝載武器的空間飛行器，在未來必定是美國實現“快速全球打擊”能力的又一個備選方案。

(1)計劃概況

1995年，美空軍提出軍用空間飛機概念。目的是發展一種小型無人的重復使用空間作戰平臺，可在軌道上長時間駐留(設計要求270天)和快速機動，攜帶不同的任務載荷遂行空間作戰任務，并能按需返回。美空軍為此成立軍用空間飛機辦公室，決定研制試驗樣機(X－40A)，用于低空進場著陸飛行試驗。

1999年，NASA啟動X-37計劃。目的是發展可重復使用航天運載器(即下一代航天飛機)。鑒于軍用空間飛機和可重復使用運載器具有較強的技術共性，美空軍將X-40A移交美國家航空航天局(NASA)，并共同支持X-37項目。X-40A完成了X-37項目的低空進場著陸試驗驗證。隨后，美空軍經過評估，認為X-37的使用效能達不到軍方要求(只能在軌運行21天)，停止對X-37項目投資。NASA遂獨立投資研制X-37A，用于高空進場著陸飛行試驗。

2004年，DARPA接管X-37項目。由于時任美國總統的小布什提出重返月球計劃，NASA退出X-37項目，轉向登月計劃。美國防部指派國防高級研究計劃局(DARPA)接管，X-37項目的定位由可重復使用航天運載器轉為軍用可重復使用航天器，并從此成為機密項目。

2006年，美空軍決定研制X-37B。在DARPA完成X-37A一系列高空無動力投放飛行試驗后，美空軍宣布介入X-37項目，并決定以X-37A為基礎，研制X-37B軌道試驗飛行器(OTV)。X-37B由美空軍快速能力辦公室負責，NASA和空軍研究實驗室參與，波音公司為主承包商。原計劃2009年底進行X-37B軌道飛行試驗，后屢次推遲。

2010年4月23日，X-37B(OTV-1)軌道試驗飛行器通過“宇宙神－5”(501型)火箭從佛羅里達州卡納維拉爾角成功發射升空。此次飛行試驗目的是在太空軌道上測試X-37B的導航、控制、熱防護系統、電子設備，高溫結構以及飛行器再入等技術。

(2)系統組成

X-37B長8.84米，翼展4.57米，高2.93米，起飛重量4989.5千克，設計運行軌道高度203至926千米，在軌最長時間270天。X-37B包括結構與熱防護系統、推進系統、反作用控制系統、航電系統、能源系統、試驗艙等。其中，試驗艙長2.13米，直徑1.22米，載荷能力227千克。

總體設計

X-37B主要組成部件，包括發動機、燃料箱、機動推進器、航電設備、實驗艙等。X-37B的外殼采用了夾層的復合結構，由底殼、頂殼、縱梁與通道面板組成。石墨復合結構與傳統的鋁結構相比，其質量更輕并能在高溫環境下工作，還大大減少了對絕緣瓦和絕緣毯的需求。子系統設計

X-37B包括航空電子、電力、軟件、配線系統等多個子系統。航電系統包括5部電腦，其中3部是飛行管理控制器，另外2部用于控制電力系統、無線電收發、S波段天線等；電池和軟件系統基本沿用了X-37A的技術方案，但進行了一定的改進。X-37B配線系統復雜，共有超過390組連接線路連接各個部件，并需要將這些線路安裝在X-37B的狹小空間內，為此，研發人員已經通過一系列的“電線鳥”試驗，對配線進行設計。

熱防護系統

X-37B的熱防護系統由各種熱防護瓦和熱防護毯組成，翼前緣由熱防護瓦構成，能夠承受飛行器再人大氣層時產生的超過3000華氏度的高溫和極高的速度。襟副翼和方向升降舵材料使用了“碳－碳”(C—C)結構和“硅碳”(SiC)結構。

(3)未來發展

截至目前，X-37B還未返回地面，根據計劃，X-37B在完成任務后將以滑翔方式自動再入大氣層，著陸點首選加利福尼亞州的范登堡空軍基地，愛德華茲空軍基地作為備用著陸場。在此次飛行試驗成功后，美國空軍還將發展X-37B(OTV-2)，并計劃在2011年上半年進行飛行試驗。

未來在X-37B基礎上發展的空間飛行器，可攜帶機械臂、電子干擾、動能彈頭等載荷大范圍機動，靠近對方重要航天器，實施偵測、干擾、捕獲回收甚至硬殺傷，能顯著增強美軍控制空間的能力；也可攜帶小型動能武器、通用航空飛行器等載荷，實施天對地的全球快速精確打擊，為美國在削減核武器的同時繼續保持其在全球的威懾與實戰能力提供了一種新型戰略打擊手段。