在五角大樓一間陰沉的受命室內(nèi),一些特殊人物正密切注視著在美國(guó)加利福尼亞州晴朗的天空中進(jìn)行的一場(chǎng)秘密的“空戰(zhàn)”,這些戰(zhàn)機(jī)全都是嶄新的X型,且屬絕密型的從來(lái)未露過(guò)面和照過(guò)相的。這場(chǎng)暗中進(jìn)行著“戰(zhàn)斗”的結(jié)果將決定美國(guó)未來(lái)的戰(zhàn)爭(zhēng)在何地以及如何進(jìn)行:在空中還是太空,飛行員座艙內(nèi)用人還是用硅片。
X型飛機(jī)的運(yùn)作開(kāi)始于1990年代,與此關(guān)聯(lián)的還有先進(jìn)的微電子技術(shù)、全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)GPS,以及沙漠風(fēng)暴戰(zhàn)爭(zhēng)期間成功使用的巡航導(dǎo)彈,綜合這些發(fā)展,即使是最保守的防御計(jì)劃制訂者也確信,該是變革空戰(zhàn)乃至民航技術(shù)的時(shí)候了。
美國(guó)空軍研究實(shí)驗(yàn)室(AFRL)和美國(guó)國(guó)防先進(jìn)項(xiàng)目研究署(DARPA)現(xiàn)已開(kāi)始探究從太空進(jìn)行戰(zhàn)斗的新方法,并已著手進(jìn)行名為“加強(qiáng)未來(lái)飛機(jī)技術(shù)”的計(jì)劃(FATE)。
X計(jì)劃前身
實(shí)施FATE計(jì)劃,美國(guó)空軍研究實(shí)驗(yàn)室特別選定X-39型機(jī)作為侵略性的研究項(xiàng)目,試驗(yàn)包括機(jī)體抗損強(qiáng)度,通過(guò)機(jī)翼外形改變來(lái)取代飛機(jī)的升力和平穩(wěn)面,再利用先進(jìn)的電腦技術(shù),建立智能搜集情報(bào)系統(tǒng),使一架獨(dú)立存在于空中的戰(zhàn)機(jī)能即時(shí)制訂飛行計(jì)劃,該計(jì)劃實(shí)施中能符合校正目標(biāo)的方法及適應(yīng)作戰(zhàn)地域氣候的變化。
此外現(xiàn)代戰(zhàn)爭(zhēng)要求極高且要絕對(duì)精確,必須要有準(zhǔn)確的有關(guān)敵方位置和動(dòng)作的情報(bào),這就要進(jìn)一步開(kāi)發(fā)更先進(jìn)的X型戰(zhàn)機(jī),而且試驗(yàn)將戰(zhàn)場(chǎng)延伸到太空。在第二次世界大戰(zhàn)結(jié)束不久,同盟國(guó)一些情報(bào)機(jī)構(gòu)驚人地發(fā)現(xiàn),在德國(guó)某些工廠內(nèi)用作試驗(yàn)的飛航式火箭竟能直達(dá)美國(guó),這說(shuō)明德國(guó)的航空設(shè)計(jì)師們從那時(shí)起已致力于航天技術(shù),研究航天飛機(jī)了。
美國(guó)對(duì)此極為重視,1960年代X-15飛機(jī)就近乎實(shí)現(xiàn)這個(gè)理想,因?yàn)轱w行高度達(dá)到80.5千米以上,為此飛行員還獲得航天飛行胸章。后來(lái)空軍又轉(zhuǎn)向依賴于一次性的發(fā)射飛行中,這就導(dǎo)致使用日后的NASA改進(jìn)的X-33戰(zhàn)機(jī),設(shè)計(jì)的理念是單級(jí)軌道運(yùn)行,還斥資10多億美元進(jìn)行探索研制,但終因X-33機(jī)體自身太重而告罄。
接著美國(guó)空軍又把目標(biāo)轉(zhuǎn)向X-40太空機(jī)動(dòng)飛行中(SMV),該機(jī)屬無(wú)人駕駛飛機(jī),長(zhǎng)6?郾6米,重1260公斤,由石墨環(huán)氧化物和鋁制成,它既能自行在空中運(yùn)作,也能馱在火箭頂上像常規(guī)衛(wèi)星一樣進(jìn)入太空,小型的X-40無(wú)人機(jī)可在軌道上逗留達(dá)一年之久,當(dāng)它進(jìn)入軌道后就能迅速執(zhí)行使命,重要的是它還能運(yùn)行因太空碎片和其它外層空間的垃圾而被摧毀的衛(wèi)星功能。此外它還能重返大氣層,通過(guò)GPS和其自己的自動(dòng)降落系統(tǒng)來(lái)操縱,使飛機(jī)安全地降落。X-40的孿生機(jī),X-40A目前已在美國(guó)新墨西哥州的阿爾布升克空軍基地進(jìn)行試飛,由自動(dòng)飛行系統(tǒng)來(lái)操縱起飛和降落。與它一樣大小的X-40及航天飛機(jī)也接踵而來(lái)現(xiàn)已問(wèn)世,等的只是資金到位。
X-40太空機(jī)動(dòng)飛機(jī)在性能上的不足在于有兩種局限性,一是當(dāng)它攜帶衛(wèi)星或武器在距地球160和320千米低軌運(yùn)行時(shí),不能將其送入較高的軌道,二是不能重新進(jìn)入軌道。為能添補(bǔ)以上兩項(xiàng)不足,美國(guó)空軍秘密開(kāi)發(fā)了X型飛機(jī):X-41,X-42。
這兩架飛機(jī)的細(xì)節(jié)都沒(méi)有被披露。據(jù)暗中密切關(guān)注過(guò)該機(jī)的承包商透露道:“X-41飛機(jī)研成可重返大氣層且能運(yùn)送各種有限載量,而X-42則起相反作用,能運(yùn)送重達(dá)1800公斤以上的載重,從地球低軌道到幾千米高度軌道間飛行。”
“極速X計(jì)劃”加速
進(jìn)入1990年代,NASA推出了“極速X(HyperX)”計(jì)劃,所謂“高超音速(hypersonic)”,是指達(dá)到音速5倍(5馬赫)或以上。
目前對(duì)于美國(guó)航空航天局來(lái)講,最受鼓舞,又受美國(guó)空軍注目的是X-43戰(zhàn)機(jī),它繼承SR-71戰(zhàn)機(jī)的衣缽,將屬世界上最快速的機(jī)種之一,以音速的幾倍高速飛行,這主要依靠超音速燃燒沖壓式噴氣發(fā)動(dòng)機(jī),欲使速度達(dá)到20倍音速,而現(xiàn)在飛行的SR-71戰(zhàn)機(jī)巡航速度僅為3倍音速。目前NASA以火箭動(dòng)力高速運(yùn)行X-15飛機(jī)也僅為6~7倍音速。
如果一切完全順利的話,第三代X-43A超高速飛機(jī)速度將達(dá)到10倍音速,成為目前最快速的飛機(jī)之一,照此推算,按照現(xiàn)有的技術(shù)基礎(chǔ),從紐約飛往東京要比紐約飛到芝加哥的時(shí)間還要少。美軍方航空設(shè)計(jì)師認(rèn)為美國(guó)極需一種新穎的轟炸機(jī),其運(yùn)載速度必須在10馬赫以上。要在全球范圍內(nèi)擔(dān)當(dāng)此重任的只有X-43A型飛機(jī)。
高速音速飛行有一大難題:普通引擎的葉片會(huì)碎毀。因此X-43A采用的是“超音速燃燒沖壓式噴氣引擎”,它設(shè)有渦輪引擎般的葉片或移動(dòng)組件,基本上就是一條一體成型的空管子,當(dāng)飛行器飛行的速度足夠時(shí),被推逼進(jìn)入機(jī)內(nèi)的空氣就被壓縮,空氣中的氧氣與氫氣這時(shí)就會(huì)混合燃燒,產(chǎn)生強(qiáng)大的推動(dòng)力。但這種發(fā)動(dòng)機(jī)只排出水,而并無(wú)其它廢氣。
美國(guó)數(shù)十年來(lái)都是研究以火箭引擎推動(dòng)高超音速飛機(jī),但X-43A卻突破性地推翻了過(guò)去的研究?;鸺嬗捎谝獢y帶氧氣以助燃,會(huì)增加機(jī)身重量,但X-43A卻使用大氣層中的氧氣來(lái)助燃,可說(shuō)是一大改良,飛行成本因而會(huì)大大降低。
科學(xué)家認(rèn)為,配備沖壓噴氣引擎的飛機(jī),其速度幾乎有無(wú)限的可能,但也承認(rèn)應(yīng)用該技術(shù)的飛行器要多年以后才能面世。
X-43A飛機(jī)以沖壓噴氣引擎發(fā)動(dòng),機(jī)長(zhǎng)3?郾7米,外形為黑色,最高速度將為7馬赫,即每小時(shí)近8047千米,相當(dāng)于音速的7倍,由美國(guó)東岸至西岸只需半小時(shí)的飛行時(shí)間。馬赫是音速的單位,依軌道高度而稍有差異,海平面上1馬赫相當(dāng)于每小時(shí)1200千米。
如果一切順利,今后兩年之內(nèi),X-43將進(jìn)行3次不同性質(zhì)的試飛來(lái)檢驗(yàn)這種所謂“超高音速引擎”的性能。NASA科學(xué)家稱,他們到目前為止已為這個(gè)項(xiàng)目投入了2億美元,但真正用于太空航行還得等25年。屆時(shí),真正意義上的超高速飛機(jī)體長(zhǎng)將達(dá)60米,能通過(guò)跑道自行升降,飛行速度最后能高達(dá)10馬赫以上,從而為人類航空史揭開(kāi)新的一頁(yè)。
NASA與MicroCraft公司、波音公司于1997年3月24日正式簽署了研制X-43的合同。
如果未來(lái)商用客機(jī)能夠達(dá)到10馬赫的話,由紐約至洛杉磯的航時(shí)僅為半小時(shí)。但NASA還打算開(kāi)發(fā)更快的“高超音速”系列,預(yù)計(jì)X-43D型可達(dá)15馬赫。按這一速度,來(lái)往紐約和洛杉磯僅需20分鐘,而飛到東京只要2小時(shí),甚至太空旅行也能變得更便宜和簡(jiǎn)便。
有專家指出,高超音速飛機(jī)未必適用于商業(yè)用途,因?yàn)楦咚亠w行能產(chǎn)生高溫、極度加速及低調(diào)動(dòng)性,令乘客不舒服。因此這種無(wú)人駕駛的飛機(jī)最大的用途還是在軍事上。美國(guó)陸軍飛行及導(dǎo)彈指揮室現(xiàn)已在利用風(fēng)洞測(cè)試這種飛機(jī),以評(píng)估它可以裝配何種導(dǎo)彈。
這種極速戰(zhàn)機(jī)由于飛得太快,所以任何一種導(dǎo)彈都沒(méi)有能力將它擊落。美國(guó)政府最近已新制定了“國(guó)家高超音速戰(zhàn)略”,由美國(guó)三軍、NASA和防衛(wèi)先進(jìn)研究計(jì)劃署攜手統(tǒng)籌,負(fù)責(zé)研發(fā)所有達(dá)5倍音速的引擎、飛機(jī)、武器、發(fā)射系統(tǒng)等。比方說(shuō),如果有了高超音速導(dǎo)彈,美軍就能更有把握地用它來(lái)截?fù)魜?lái)犯的導(dǎo)彈,而高超音速轟炸機(jī)也可以極速劃破敵國(guó)長(zhǎng)空?qǐng)?zhí)行任務(wù),使敵國(guó)防空系統(tǒng)完全無(wú)力跟蹤和攔截。美國(guó)空軍科學(xué)咨詢委員會(huì)指出:“高超音速技術(shù)將令美國(guó)空軍脫胎換骨成真正的太空軍隊(duì)?!?/p>
除X-43之外,能逐步發(fā)展及改裝成為高超音速的轟炸機(jī)有另外兩種載人X飛機(jī),這就是X-44戰(zhàn)斗機(jī)和X-48空中加油兼運(yùn)輸機(jī)。X-44是由F-22肉食鳥(niǎo)戰(zhàn)斗機(jī)衍生而來(lái)的一種無(wú)尾戰(zhàn)機(jī),性能優(yōu)良,發(fā)動(dòng)機(jī)和部分裝置以F-22機(jī)為基礎(chǔ),雖說(shuō)外形相似,但尾翼和機(jī)翼的操縱面已經(jīng)減除,依靠替代X-44使用發(fā)動(dòng)機(jī)的噴管來(lái)導(dǎo)向,釋放被控的熱噴氣流來(lái)控制高度和偏航。
X-48是一種機(jī)體和機(jī)翼合為一體的飛行器,這將是一架更為完美的由人操縱的超高速飛機(jī),原打算用它來(lái)給空中飛行的飛機(jī)和無(wú)人駕駛飛機(jī)加注燃料,屆時(shí)還能乘帶40名士兵和23只常規(guī)的集裝架貨物,比起當(dāng)今多數(shù)常規(guī)的圓筒形機(jī)體和雙翼來(lái)講,這綜合為一體的飛機(jī)提供了更大的結(jié)構(gòu)空間,作為轟炸機(jī)來(lái)講能更多地?cái)y帶彈藥。
X-48飛機(jī)為流線型外形,工作的效能也隨之更高。此外它還具有的優(yōu)良性能是可遠(yuǎn)距離躲避敵方武器的攻擊。2004年NASA將計(jì)劃試飛重810公斤、長(zhǎng)10米的X-48模型機(jī)。
X型無(wú)人駕駛戰(zhàn)斗機(jī)
美國(guó)國(guó)防部試驗(yàn)無(wú)人駕駛飛機(jī)已達(dá)半個(gè)世紀(jì)之久,只是到現(xiàn)在才真正發(fā)展出具有攻擊能力的無(wú)人駕駛戰(zhàn)斗機(jī),它能在不危害美軍飛行員的情況下,作為先鋒部隊(duì)摧毀敵軍防空系統(tǒng)。在現(xiàn)國(guó)防部長(zhǎng)拉姆斯菲爾德打算提出的美軍新戰(zhàn)略中,無(wú)人駕駛戰(zhàn)斗機(jī)已被列為重點(diǎn)開(kāi)發(fā)項(xiàng)目。
無(wú)人駕駛戰(zhàn)斗機(jī)的體形及作戰(zhàn)能力與傳統(tǒng)戰(zhàn)機(jī)相差不大,但造價(jià)卻便宜很多,更能迅速大批生產(chǎn)應(yīng)付戰(zhàn)爭(zhēng)需要。布什曾在關(guān)于調(diào)整美國(guó)國(guó)防戰(zhàn)略的講話中重點(diǎn)提及此類戰(zhàn)機(jī)。
X-45、X-46、X-47和X-50均被美國(guó)軍方計(jì)劃研制成無(wú)人駕駛飛機(jī),簡(jiǎn)稱UCAV。在這些最新設(shè)計(jì)的X型飛機(jī)中,X-45A型最有潛力。2002年5月22日,NASA在加州愛(ài)德華的德萊頓飛行研究中心完成了它的首次飛行,盡管飛行僅持續(xù)14分鐘,但美國(guó)空軍和該計(jì)劃發(fā)起人、美國(guó)國(guó)防先進(jìn)項(xiàng)目研究署(DARPA)立即予以認(rèn)可,因?yàn)樗诩夹g(shù)上取得突破性進(jìn)展,如果它的編隊(duì)飛行、動(dòng)作配合都十分協(xié)調(diào)的話,用3~4架組隊(duì)執(zhí)行任務(wù),將定能成群獵食。
為此美軍方安排在2003年下半年再次試飛。到2006年,比X-45A機(jī)更大的X-45B將顯示出它更引人入勝的技巧:在戰(zhàn)斗中,它將執(zhí)行更重大的使命,能有效壓制敵人空中的防御能力。由于它能在航空母艦的飛行甲板上起降,比起以陸為基地的飛機(jī)來(lái)更符合海軍戰(zhàn)機(jī)的技術(shù)要求。
展望海洋作戰(zhàn)必須具有遠(yuǎn)程作戰(zhàn)能力的趨勢(shì),DARPA提出興建海軍無(wú)人駕駛飛機(jī)的項(xiàng)目———X-46無(wú)人戰(zhàn)機(jī)已指定由波音公司研制。X-47給予諾思羅普公司制造。2003年2月23日,在美國(guó)的中國(guó)湖海軍航空作戰(zhàn)中心,一架嶄新的X-47A型戰(zhàn)機(jī)實(shí)施了一次意義重大、12分鐘的自動(dòng)控制飛行,而且成功地在一艘航空母艦的飛行甲板上安全著落,之前,歷史上還未有一架無(wú)人駕駛飛機(jī)在艦只飛行甲板上著落過(guò)。
X-47內(nèi)舵約8米見(jiàn)方,成菱形狀的機(jī)體顯示其能被廣泛使用的空間。機(jī)殼由輕質(zhì)復(fù)合材料制成,先進(jìn)的自動(dòng)飛行控制系統(tǒng)分分秒秒校正著操縱面,來(lái)排除尾翼的欠缺,其動(dòng)力裝置用的是普拉特和惠特尼JT15D-SC發(fā)動(dòng)機(jī),它能產(chǎn)生1400公斤的有效推力。
在所有美國(guó)最新研制的X系列飛機(jī)中,最受陸軍和海軍青睞的首推超先進(jìn)、有飛行奇觀之稱的X-50無(wú)人駕駛戰(zhàn)機(jī),它勝過(guò)X-49型戰(zhàn)機(jī),它的升降舵及水平安定面位于機(jī)翼前方,屬鴨式飛機(jī),但外形酷似一只蜻蜓。這是一架極其完美,對(duì)半平衡于旋轉(zhuǎn)器和飛機(jī)固定機(jī)翼之間的戰(zhàn)機(jī),此外還能在活動(dòng)范圍較高地域,沒(méi)有專門起飛場(chǎng)地和回飛系統(tǒng)情況下自行起飛和降落,且飛行速度極快,它能高速飛行是因?yàn)樾砟茉陲w行中停止轉(zhuǎn)動(dòng),使機(jī)體在空中減少阻力,加速飛行。
美國(guó)軍方之所以對(duì)研制無(wú)人駕駛飛機(jī)甚至高超音速轟炸機(jī)如此感興趣,其中一個(gè)重要原因是美軍現(xiàn)在的王牌飛機(jī)———戰(zhàn)斗機(jī)的隱形技術(shù)已被識(shí)破。例如,捷克已發(fā)明一種能偵測(cè)B-2隱形轟炸機(jī)和F-117隱形戰(zhàn)斗機(jī)的雷達(dá)。此外,據(jù)報(bào)其他國(guó)家也已掌握了破解隱形戰(zhàn)機(jī)的雷達(dá)技術(shù)。因此,將來(lái)的轟炸機(jī)必須靠速度和在更高空進(jìn)行轟炸才能達(dá)到目的。目前,美軍主要靠3種轟炸機(jī)作長(zhǎng)途攻擊:B-52、B-1B和B-2轟炸機(jī)。它們的速度及最遠(yuǎn)航程均有限,因而需要在海外基地部署。但以高超音速轟炸機(jī)的速度,美國(guó)只要在東西兩岸部署了它,便可在數(shù)小時(shí)內(nèi)轟炸全球任何地方,這就可省掉在海外駐軍帶來(lái)的外交及開(kāi)支問(wèn)題。估計(jì)無(wú)人駕駛高超音速轟炸機(jī)將主要被用于攜帶核武器攻擊他國(guó),以威懾如俄羅斯、伊拉克、朝鮮、印度、巴基斯坦等國(guó)。美國(guó)將可憑借此機(jī),鞏固其軍事霸權(quán)地位。