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X-37试验机

X-37试验机或称为轨道试验飞行器（英语：Orbital Test Vehicle，常缩写为OTV）是美国波音公司研制的无人太空飞机。

X-37试验机（X-37）
轨道试验飞行器（OTV）
2010年4月前即将发射的X-37B
类型 太空飞机
制造商 美国 波音公司
首飞 2006年4月7日（投放测试）
2010年4月22日（太空飞行）
状态 试验开发阶段
主要用户 NASA / DOD（X-37A）
美国空军（X-37B）
制造数量 X-37A：1架
X-37B：2架
发展自 X-40试验机（英语：Boeing X-40）

X-37在起飞时需要以火箭搭载升空或大型飞机高空投放，再依靠自身动力进入近地轨道，并且在近地轨道上连续飞行一年以上。在回程时，其钝型机首能使X-37较快减速，耐高温隔热瓦能抵受重返大气层时所产生的热力，然后像一般飞机一样，滑翔飞行至跑道降落，同时还能在结束任务时自动返回地面，有视其为未来“太空战斗机”的雏形[1]。X-37的最高速度能达到音速的25倍以上。X-37试验机至今已发展出X-37A和X-37B两个版本，X-37B（OTV-3）于2014年10月17日完成连续飞行超过674天后[2][3]，第四次航行任务（OTV-4）于2015年5月再次升空，于2017年5月降落于肯尼迪太空基地，打破自身纪录共飞行了718天[4]。

项目发展至今，X-37B的存在价值一直备受争议，而且美国军方一直甚少透露它的任务与行踪，令外界一直对它有诸多猜测，其中不乏认为X-37实质是一个太空战斗机的意见[5]。然而，美国空军副助理部长佩顿（Gary Payton）则解释，X-37B只是航天飞机的升级版，因为重返大气设计，结构重量偏高，燃料和负载重量偏低，需由590吨的Atlas V大型火箭投入环地轨道，飞行器本身全重5吨，除去结构重量和变轨发动机及燃料后有效载荷只有250公斤，且不适合多次变轨机动，否认是一种太空战斗机[6]。

X-37B的存在，模糊了重返大气武器和太空武器的界限，因其既可以像洲际导弹一样，在战时向目标发射，又可以在和平时期即发射入近地轨道，触及了太空非军事化底限。重返大气武器如洲际导弹与太空武器的区别在于，重返大气武器可在战争爆发时向任意方向发射，半小内时即可到达地球任意目标；太空武器一旦入轨则只能向一个方向飞行，变轨只能有限修改飞行方向，如果战争爆发时正处于目标前方则反应时间极短，若战争爆发时刚错过目标则需再绕地球一圈，需约1小时才能再次抵达目标，实现“1小时全球打击”。X-37B因其需重返大气多次使用设计，增加的结构重量使其变轨能力进一步降低。

发展

96年美国国家航空航天局（NASA）提出了Future-X计划，该计划分为了两个子计划，其中的“探险者”计划即成为了X-37计划。[7]1999年，NASA与波音公司签署协议，进行一项为期4年的X-37验证机项目，总投资为1.73亿美元，其中波音公司投资了6700万美元与价值1600万美元的实物。其后，美国空军也加入进来，同时投资了1800万美元。[8]

2000年，波音公司研制出了X-40A（X-37的85%缩比测试机），并交付给NASA。2001年3月至5月间，X-40A由CH-47直升机将其吊起在空中进行了七次高空投放无动力滑翔试验。2002年，美国空军停止了投资，而NASA与波音公司则继续签订了3.01亿美元的合同进行研制。[8]

2004年，NASA认为此项目不再符合其长期目标，因此将它交给了美国国防部高级研究计划局（Defense Advanced Research Projects Agency，DARPA）进行开发，同时也成为了机密项目。[7][8]

无动力投放试验

 
白色骑士号

2005年，X-37准备进行无动力投放试验。原先计划使用B-52轰炸机携带X-37，但之后决定改用白色骑士号。[8]6月21日，X-37首次升空。2006年2月及3月，曾两次计划进行投放试验，但因天气原因而推迟。[8]

2006年4月7日，X-37首次进行了无动力投放试验，但着陆时冲出跑道，头部受损。8月18日与9月26日，又进行了两次投放试验，其中至少有一次成功着陆。[8]

X-37B轨道试验飞行器

 
航天飞机投放的想像图

2006年11月，美国空军宣布以X-37A为基础发展X-37B，称为轨道试验飞行器（Orbital Test Vehicle，OTV），由美国空军下属的快速反应能力办公室（Rapid Capabilities Office）主持，同时NASA与美国空军研究实验室（Air Force Research Laboratory，AFRL）也参与研制。原定于2007年底至2008年初试飞的X-37B[7]，几经推迟后将首飞时间改到了2010年。

2010年4月22日，第一架被命名为OTV-1的X-37B从美国佛罗里达州卡纳维拉尔角空军基地搭乘阿特拉斯-5型运载火箭发射升空[9]，并在12月3日成功在加利福尼亚州范登堡空军基地降落。[10][11]

2011年3月5日，X-37B型太空飞机（又称OTV-2）在佛罗里达州的卡纳维拉尔角由火箭运载，于当地时间傍晚5时半左右升空，进行了第2次的环绕地球轨迹测试，并在太空飞行逾469天后在2012年6月16日美国西岸时间清晨降落加州范登堡空军基地。它比X-37A飞行日数多出225天，比设计飞行日数多出199天。[12]

2012年12月11日，X-37B(OTV-3) 自佛罗里达州卡纳维拉尔角空军基地发射升空，历经长达22个月(674日)的轨道飞行，已于2014年10月17日上午9时24分降落在加州的范登堡空军基地，为目前待在太空中最久的X-37B[13]。2015年5月20日，X-37B将会执行“测试一种新的离子助推器”任务[14]。

2020年5月17日，X-37B在佛罗里达州卡纳维拉尔角空军基地发射升空。这是美军首次向外界公布X-37B航天器的飞行任务[15]。

2023年12月28日，X-37B从佛罗里达州成功升空，执行第七次任务。这也是第一次由SpaceX猎鹰重型火箭发射。[16]

设计

 
由火箭投放的状况(最右)与大小比较图

X-37至今可分为三个版本，其中X-37是最原始的技术验证机，X-37B则是为美国空军研制的版本，X-37C则是X-37B的载人版本发展方案。

三个版本的X-37均是一架可以重复使用的太空飞机。在X-37不同系列的测试任务中，美国官方经常采用不同的材料去制造X-37的机身，使其可以了解在不同轨道环境下对机身制造材料的影响。

机身构造

X-37的机身采用全复合材料制造，机长大约八米、高度大约三米、翼展大约五米，其除了可依靠火箭搭载升空外，亦可透过大型飞机作为搭载平台，将X-37投放升空。

在目前最新一个版本X-37B中，其机身不仅采用了全复合材料，还采用了新型可重复使用的防热材料[17]，使X-37B在重返大气过程时所产生的极高温度的热力中存活。

先进设备

X-37B采用了精准度极高的导航系统与自动着陆系统[18]，使X-37B在完成任务时能精准确定着陆方位并自动返航降落至地球的飞行跑道上。其次，X-37B还拥有太阳能电池板和锂电池[17]，在进入预定轨道时X-37B可以依靠其自身的电力供应系统使其能够在轨道飞行长达一年以上。

评论

 
2010年返回后的状况

中国军事装备专家张召忠少将认为美国会在此基础上开发出彻底颠覆现有军事武器体系的作战系统。[19]

瑞典斯德哥尔摩国际和平研究所美籍专家香农·凯利在接受《环球时报》记者采访时表示，如果太空战机真的研制成功，那么对它来说，现有的其他武器系统不过是原始的弓箭和长矛而已。“这比核武竞赛更危险”。[20]

美国的《基督教科学箴言报》称，X-37B的试飞“非常清楚地表明‘太空武器化’已经开始”。[21]

俄罗斯空军前司令科尔努科夫称俄罗斯或因此成第二个“伊拉克或南斯拉夫”。他认为，俄罗斯没有能力防御来自太空的打击，“这意味着短期内美国已具有出手无人能敌的能力”。[22]

亦有部分中国军事专家认为X-37B因缺乏变轨机动性不是真正的太空战机，美国的太空战机SMV计划距离投入实用还遥遥无期，美国现在公开此项目更多的是出于战略威慑和诱导的意义。[23]

技术规格（X-37B）

2012年6月16日着陆影片

参考资料：USAF[24] Boeing,[25] Physorg.com,[26] Airspacemag.com.[27]

基本信息

性能

  • 轨道速度： 每小时17500英里（每小时28200公里）
  • 轨道： 低地球轨道
  • 轨道飞行时间：最长780天[28]

相关条目

参考文献

  1. ^ 美X-37太空飛機試飛 或引發太空軍備競賽. 凤凰网. 2010-04-21 [2010-04-24]. （原始内容存档于2019-09-02）. 
  2. ^ 存档副本. [2014-10-19]. （原始内容存档于2019-12-03）. 
  3. ^ 存档副本. [2014-10-19]. （原始内容存档于2014-10-19）. 
  4. ^ 江飞宇. 美軍X-37B完成神秘任務返航 航行718天破紀錄. 中时电子报. 2017-05-08 [2019-03-18]. （原始内容存档于2019-09-09） （中文（台湾））. 
  5. ^ 美“空天飞机” 欲成新威慑？. CCTV-4《今日关注》. 2010年4月22日 [2010-04-23]. （原始内容存档于2010年4月28日）. 
  6. ^ 美太空战机试飞 俄将军谴责. 2010-04-24 [2010-04-24]. （原始内容存档于2011-01-25）. 
  7. ^ 7.0 7.1 7.2 X-37：屡遭挫折，最具潜力. 信息时报. 2006-11-26 [2010-04-24]. （原始内容存档于2015-06-04）. 
  8. ^ 8.0 8.1 8.2 8.3 8.4 8.5 蹒跚起步—着眼未来的X-37验证机. 网易军情观察室. [2010-04-24]. （原始内容存档于2011-06-29）. 
  9. ^ 美国试射太空飞机原型机 其“机械手”可捕获卫星. 新华网. 2010-04-23 [2010-04-24]. （原始内容存档于2010-12-08）. 
  10. ^ 美国太空飞机今试飞 专家称其极具军事价值. 新民网. 2010-04-22 [2010-04-24]. （原始内容存档于2016-03-04）. 
  11. ^ Unmanned US spacecraft returns after 7-month trip （页面存档备份，存于互联网档案馆）, Associated Press story, Yahoo News, December 3, 2010.
  12. ^ 飛行15月 美神秘太空機回航 軍方研製 被指監視華航天技術. 明报. 2012-06-17. 
  13. ^ 美國航天飛機結束神秘任務返航. BBC. 2014-10-18 [2014-10-19]. （原始内容存档于2014-10-21）. 
  14. ^ 美軍首次透露 X-37B 試飛任務. 2015-04-28. [失效链接]
  15. ^ 美军X-37B航天器成功发射升空. [2020-05-18]. （原始内容存档于2020-11-24）. 
  16. ^ 美中太空战 美军秘密X-37B飞机成功发射升空. NTDChinese. 2023-12-30 [2023-12-30]. （原始内容存档于2023-12-30） （中文）. 
  17. ^ 17.0 17.1 軍用無人航天飛機？揭秘美軍最神秘飛行器X-37B（2）. 2014-04-20 [2015-05-12]. （原始内容存档于2019-09-04）. 
  18. ^ X-37B能快速進入太空 助美軍“1小時打遍打擊”. 2014-10-22 [2015-05-12]. （原始内容存档于2015-05-18）. 
  19. ^ 美“空天飞机” 欲成新威慑？. CCTV-4《今日关注》. 2010年4月22日 [2010年4月23日]. （原始内容存档于2010年4月28日）. 
  20. ^ 美国将发射首架空天战斗机 比核武器更危险. 环球时报. 2010-04-08 [2010-04-24]. （原始内容存档于2010-04-13）. 
  21. ^ 美国拉大空天优势令世界不安. 解放军报. [2010-04-25]. （原始内容存档于2019-09-11）. 
  22. ^ 空天飞机让美军“无人能敌” 俄担心成第二个伊拉克. 环球网. 2010-04-24 [2010-04-24]. （原始内容存档于2019-09-09）. 
  23. ^ 蹒跚起步：着眼未来的X-37验证机. 2010-04-08 [2010-04-24]. （原始内容存档于2011-06-29）. 
  24. ^ US Air Force. "Factsheet: X-37 Orbital Test Vehicle". af.mil, April 14, 2010.
  25. ^ X-37B Orbital Test Vehicle （页面存档备份，存于互联网档案馆）. Boeing
  26. ^ Antczak, John for Associated Press. "Air Force to launch robotic winged space plane" （页面存档备份，存于互联网档案馆）. Physorg.com, April 3, 2010.
  27. ^ Klesius, Michael. "Space Shuttle Jr." （页面存档备份，存于互联网档案馆）. Air & Space Magazine, January 1, 2010.
  28. ^ Harwood, Willian. Air Force spaceplane returns to Earth after 780-day mission. CBS News. OCTOBER 27, 2019 [2019-10-27]. （原始内容存档于2021-12-05）. 

外部链接

 
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