X-37B絕密戰機都幹了些什麼？
美國空軍X-37B迷你太空梭的下一次飛行初步確定在2015年5月20日，這是X-37B執行的第四次飛行任務。根據美國空軍快速能力辦公室飛行任務部主任對外公開的消息，X-37B的本次升空將對多項空間技術進行測試，其中之一為測試新型推進系統，能夠提升X-37B的在軌機動能力。本次發射使用了聯合發射聯盟的Atlas V型火箭，X-37B垂直安裝在火箭的有效載荷艙內，發射方式類似於太空梭，因此也被定位為迷你太空梭。
X-37B有何神功？
X-37B作為一種可自主返回的航天器，在結構上擁有機翼這樣的結構，具有一定的大氣層內飛行性能，與傳統的航天器有著本質的區別。雖然X-37B與太空梭的外觀有些近似，但整體規模要小得多，翼展為4.5米，高度為2.9米，長為8.9米，幾乎把Atlas V型火箭的整流罩擠得滿滿的。Atlas V型火箭的推動力足夠強大，能夠把質量為5噸左右的X-37B送入近地軌道，由於X-37B執行的任務屬於絕密級，因此軌道參數外界很難知曉。X-37B的活動範圍極大，可從200公里的近地軌道至接近1000公里的軌道上，這也是X-37B任務的精華所在，在任何時間有能力進入任意一條軌道，執行各種軌道監視、攔截等任務。
前三架次任務解讀
到目前為止，X-37B的前三架次都已順利完成，第一架次任務在2010年4月22日執行，運行224天；第二架次運行468天；第三架次運行674天。每一次軌道任務的時間都被拉長，這說明X-37B確實在軌道上進行了各種測試，而且項目還挺多。這一切得益於X-37B上攜帶的載荷艙，其內部空間相當於一輛皮卡車的後備箱，能夠安裝小型軌道武器、機械臂等。從中可以看出X-37B執行的任務非同一般，比如可用機械臂捕獲敵方在軌運行的航天器、打開載荷艙內的激光武器對軌道目標進行攻擊、亦或利用軌道相機完成對地面目標的偵察等。然後快速脫離軌道，可選擇降落，也可以進入更高的軌道以等待下一次任務。
在前三架次任務中，外界猜測X-37B的任務涉及先進感測器的測試、利用自身快速軌道機動能力接近某個航天器、在接近目標後使用各種對抗手段驗證其攻擊能力、再進入大氣層後的自主降落性能等。在降落地面後，X-37B還將驗證地面人員是否能對其進行快速維護，支持其再次發射。畢竟，X-37B作為可重複使用的航天器，如果無法進行回收與快速維護，那麼其效能就會大打折扣。
本次任務重點測試新型推進器
在本次任務中，X-37B將對一種新型推進器進行測試，這與X-37B的在軌機動能力有關。在過去三個架次的任務中，X-37B都進行了相關的軌道機動，這個能力在幾次發射中都進行了驗證，可以認為軌道機動是X-37B歷次任務中的重點測試項目。只不過這次使用了新型推進器，是軌道機動能力的一次提升。從過去三次任務的在軌時間不斷增加可以看出，X-37B內部燃料的攜帶量在不斷增加，聯合發射聯盟的Atlas V型火箭近地軌道運載能力有8噸多，而X-37B只有5噸，有足夠的冗餘，一步步增加燃料攜帶量，並完成各種在軌機動的動作。
X-37B的在軌機動能力已經得到充分驗證，其機動能力主要由尾部的主發動機與前置的側推進器構成，尾部也有一個側推進器，主發動機使用肼(N2H4，又稱聯氨)燃料作為動力，在前置推進器後方還有JP8（美國噴氣燃料代碼）燃料箱。前後推進裝置的配合能夠改變X-37B的運行軌道。本次任務中使用的新型推進器可能是側推進器的組成部分，側推進器在X-37B上的作用是提供及時而恰當的反作用推力，由X-37B上的機載計算機控制推動力的大小，配合主發動機完成在軌機動。尤其是當X-37B接近目標航天器時，側推進器需要精確控制推動力的方向和大小，確保緩慢接近、保持相對靜止以及調整X-37B的姿態，讓可能安裝機械臂的載荷艙方向對準目標航天器，以實現在軌捕獲。
空天飛機
X-37B為空天飛行器設立了一個標杆和基本准入點，未來10年內出現的可重複使用航天器可採用類似X-37B的有翼結構，實現大氣層內飛行。歐洲正在試飛的PHOENIX空天飛行器就類似X-37B，也擁有一對小機翼，使用火箭發射入軌，完成任務後可自主脫離軌道，返回地面。事實上，美國宇航局此前也進行過比X-37B更高級的空天飛機的研發，只不過空天飛機的准入門檻很高，水平起降需要極為強大的第一級平台，涉及到吸氣式與火箭發動機的組合形式，工程難度較大。1980年代至1990年代執行的國家空天飛機計劃使用了單級入軌的模式，空天飛機不需要使用火箭發射，而是利用傳統的機場跑道就可以升空，加速至20馬赫直接進入軌道，完成任務後自主返回。
顯然，空天飛機的作戰能力更加強大，具有隱蔽性、反應迅速等特點，這是X-37B所無法比擬的。完成一次X-37B的發射任務首先需要製造一枚Atlas V型火箭，還不包括其他的準備工作，無法實現快速響應。但X-37B卻透露了一種新的方法，可以在軌等待較長的時間，比如1年至3年都可以隱藏在各條軌道上，一旦需要，就可以快速進入新的軌道，完成各種任務。從X-37B的結構上看，有翼的航天器已經被證明是可行的，即太空梭，能夠實現自主返回地球，大氣層內的飛行性能也通過太空梭30年的使用積累了相當的經驗。因此，X-37B能夠充分利用現有的成熟航天技術進行研發，項目風險較低，產生的作戰效能可以大幅度提升，未來幾年，有實力的航天國家都會考慮發展類似X-37B的可重複使用航天器。
（作者：謝頓）
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