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2021年06月11日 星期五
中青在线

“火箭运兵”从科幻走向现实

综合编译 刘雅芳 《青年参考》( 2021年06月11日   07 版)

    如何将士兵和给养在1个小时内送到世界上任何地方?车辆、船只乃至飞机这些常规运载工具都不是合适的选项。针对这个看似不可能的要求,美国空军正在酝酿野心勃勃的计划,宣称将借助火箭或其他轨道飞行器,把军用运输的效率提升至少10倍。尽管面临技术和成本障碍,美军仍然希望明年开始测试,验证“火箭运兵”的可行性。

    1个小时内到达地球的任何角落

    美国空军网站披露的信息显示,美国空军2022财政年度的预算案中,划拨给火箭运输项目的资金达到4800万美元,几乎是上一年度(970万美元)的5倍。作为美国空军“先锋项目集群”的一部分,火箭货运和人工智能、新型弹药及先进导航技术并列,可见美军对它的重视程度。

    5月底发布的预算报告的相关章节解释说,该项目“……旨在运用有史以来最大的火箭,在1个小时内把100吨载荷送到地球上的任何地方。军方不负责火箭本身的开发,而是投资能够满足国防需求的科学技术,并将商业发射能力拓展到军方独有的任务中”。

    这样的表述与美军官员此前介绍的情况一致。去年10月,美军运输司令部司令斯蒂芬·莱昂斯透露,设想中的新型战略运输手段,“可以把相当于C-17运输机有效载重量的货物在1个小时内运往全球各地”。官方数据显示,C-17运输机的最大有效载荷约82吨。

    莱昂斯当时还说,美军正和SpaceX公司和XArc公司合作,进一步探索相关概念。SpaceX以开发可重复使用火箭著称,XArc则是一家咨询服务公司。不久的将来,SpaceX的“星舰”系列火箭将启动商业化运营,美国空军设想的运输火箭或将沿用 “星舰”的技术。

    在最新的预算申请书中,美国空军提到,美军运输司令部承担着战略运输任务,是火箭运输的重点服务对象之一。另一个被点名的部门是美国空军特种作战司令部,火箭运输技术可以让特种部队以较低的成本执行快速反应任务,满足“1个小时全球达”的作战要求。

    在2021财政年度于今年9月30日结束前,美国空军希望“对火箭货运的概念进行分析,验证其军事效用、性能和运营成本”,这要求从以往的商业发射中筛选数据。2022财年的计划涉及范围更广,包括完成风洞测试以评估空降所需的物理特性,还要完成运输集装箱的设计、研究装卸方法并测试货物和环境的兼容性。在此基础上,美军希望明年年底前能够实地演示前往“条件严酷地区”的单向运输能力,实施“点到点”测试,提前发现应用层面的难点。

    核心问题仍是“以成本换速度”

    美国“战区”网站分析称,使用轨道飞行器执行军用运输任务有多种实现方式,最典型的就是派遣可重复使用的火箭助推飞行器到达战场前沿,在合适的位置着陆、卸货、重新装货,然后飞回最初发射的地点。比较有新意的是,美国空军2022年的预算申请书中提到了“空投能力”,表明它对太空飞行器在指定区域空投物资(无需降落)的模式感兴趣。还有一种方式是在地球轨道上预先准备好物资,视情况随时投放。

    “火箭运兵”的缺陷也是明显的。这条技术路线在20世纪50年代的美苏太空竞赛期间就有人探讨,但在基本操作层面一直存在很多障碍未能解决,更不用说运送有生力量。此外,如何确保轨道运输工具在战争环境下安全返回也让人感到头痛,其中最重要的一点是,火箭在发射和着陆时的动静巨大,容易引起敌方的注意;同时,满载燃料的火箭助推器非常显眼且缺乏自卫能力,这会导致它成为敌军的目标。

    美国空军承认这些缺陷,在预算申请书中写道,“快速发射能力、着陆地点的地理特征和快速改善环境的方法,以及对手的侦察能力”,都在火箭货运计划将要探索的范围内。

    再就是成本问题。SpaceX公司的网站显示,可重复使用的“猎鹰9号”火箭每次发射花费约6200万美元,更大的“重型猎鹰”火箭的发射费用大约是每次9000万美元。这些报价取决于多重因素,包括让火箭进入多高的轨道,以及让它运送多重的货物。SpaceX首席执行官马斯克表示,他希望“星舰”的发射成本低至每次200万美元。

    “战区”网站指出,上述任何选项都比常规空运成本高。使用C-17运输机搭载同等重量的人员或物资,单程花费约54万美元,和“星舰”这种最便宜的太空运输方案相比能省下差不多3/4的成本,比“猎鹰9号”发射的平均价格更是低了一个数量级。另外,军用运输机具备比火箭更好的环境适应能力,可以在条件恶劣的地点着陆、加油和起飞。

    由此观之,在很长一段时间里,“速度”始终是太空运输的核心竞争力。考虑到运输机执行一趟洲际运输任务通常要花费十几个小时,在某些特定场景如“快速增援被围困的海外设施”下,只有“火箭运兵”方案能满足要求。即使“备而不用”,保有这项能力也有战略意义。所以,美军下一步打算证明,开发和部署相关技术的投入产出比是可接受的。

    事实上,这并不是各国军队第一次探索类似概念,关键在于能否将理论方案转化为实战能力。对战略家和军方领导人来说,可重复利用的太空飞行器具备改变游戏规则的潜力,每次被提起都能引起一波热议。现在,轮到美军来丈量这种“幻想”和现实的距离了。

    责任编辑:张昊天

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