美“空天新星”颠覆战争形态
文/李瑞景
X-37B，从1999年研发至今，已走过了20个春秋。20年里，它一直就是一个谜一般的存在，美国宇航局（NASA）及军方都对其具体用途讳莫如深，但这却并不妨碍其成为全世界军迷为之仰视的“空天新星”。尽管关于X-37B的许多参数仍云遮雾罩，但有一点可以确信，其多项技术指标已实现质的突破，并使其在未来战争中具备了可观的发展前景，足以让对手感到阵阵寒意。俄罗斯空军前司令科尔努科夫就认为，X-37B的存在及持续改进，将使美俄在军事领域产生“代差”，俄罗斯将在下一场对美战争中成为第二个伊拉克或南斯拉夫。
那么，X-37B真的是传说中的“空天战斗机”吗？它到底有什么过人之处？在技术上实现了哪些突破？这些技术在未来战争中究竟能得到哪些具体的运用呢？
超长“待机”时间
一直以来，“长航时”就是航天前辈们的追求目标。一架航天器，从准备到最终发射，少则三个月，多则一两年，费时费力。同时，航天器发射的风险又比较大，历史上多次发生发射失败以至爆炸事件。因此，如果能够延长其在轨的待机时间，无疑将极大地节省人力物力。然而，之前美国的航天飞机，由于体积大，采用的又是燃料电池，所以一般仅够维持20余天的航时。相比之下，X-37B利用砷化镓太阳能电池帆板以及锂离子充电电池为其提供在轨飞行时所需的电量，且其尺寸只有原来航天飞机的1/6——机体长达8.8米，翼展为4.5米，高为2.9米，重约5吨——比一般的战斗机都要轻。X-37B之所以能变得如此袖珍，一个重要原因是因为它是无人航天器，不需要配备庞大的生命保障系统，体积重量自然大大减小，从而也让依靠太阳能维持动力成为了可能。
X-37B在2010年的第一次在轨飞行长达224天；2011年的第二次飞行则长达469天；2012年发射后飞行进一步达到674天；2015年的第四次飞行更达到创纪录的718天；2017年，X-37B第五次起飞后直至目前还在轨，能否突破1000天大关尚不得而知。X-37B待机时间的极限到底在哪儿？这是全世界都在关心的一个问题。科学家们猜测，如果单纯用太阳能电池板就能提供其能量供应，那么未来X-37B的太空待机时间有没有可能是“永远”？
超强“变轨”机动
让全世界惊叹的，绝不仅仅是X-37B的待机时间长。普通卫星待机时间更长，短的数年，长的达十几年甚至数十年。关键是作为一架准“宇宙战斗机”，X-37B还具有在太空中进行自由变轨的能力。在2010年的第一次飞行中，X-37B就展示了变轨绝技。据媒体报道，当年10月11日，X-37B突然从天文爱好者的观察视野中消失了。正当大家都在追问它为什么神秘失踪时，10月15日，该媒体再次发现该飞行器，但此时轨道比之前低了54千米。之后，似乎是为了测试变轨能力，在整个飞行过程中，X-37B一直在变换飞行轨道，轨道机动范围为280～450千米。
当然，并不是说，能够耐热，就能成为未来的空天战斗机了。但热防护性能的大幅提高，确实是大大提升了未来“空军”与“天军”融合的可能性，使得真正的空天战斗机呼之欲出。目前，X-37B仍然只装备航天发动机，在发射阶段也仍需要由火箭助推，但美国空军希望在未来能装备航空航天发动机，由地面水平起降，使其能够在空天之间来回穿梭。
X-37B则具备这方面的潜质。它的热防护系统采用了一体化的石墨/聚酰胺架构，简单而言，相对于传统的钛或铝构架，聚酰胺具有耐热、强韧、耐磨等优点，而且还轻便，大大降低了飞行器的质量。同时，在X-37B的翼前缘等重要部位，还采用了由美国宇航局的Ames中心研制的“增韧单体纤维抗氧化陶瓷瓦”，这种瓦能承受1700℃的高温，但密度却只有普通使用的碳材料的1/4。
式(2)～式(4)中：p为流体静压力，Pa；g为重力加速度，m/s2；μf为液相黏度，Pa·s；μs为固相剪切黏度，Pa·s。
超高“耐热”性能
长期以来，“空”与“天”之间泾渭分明。虽然近年来各军事强国掀起了一股“空天军”的建设热潮，所谓“空天一体”的口号更是响彻云霄，然而，在实际运行中，“空军”与“天军”之间仍然隔着一层巨大的界限。且不论其他，单说“耐热”性能，就是很难逾越的障碍——飞行器的发射与再入段，特别是再入段，由于速度动辄数十马赫，必然产生极高的温度，这让大部分“空军飞行器”望而生畏，而能够承受如此高温的“天军飞行器”，又往往因为热防护材料太重及气动性能不足等原因无法在大气层飞行。
X-37B之所以具有如此超强的变轨能力，源于它携带的超大燃料箱。根据对其燃料箱的估算，可注入的推进剂约2000千克左右。以此推算，X-37B完全有能力从300千米高度“加速”变轨到1000千米，然后再根据需要“刹车”又返回到300千米，相当于在太空实现了自由行走。这对于一般卫星而言，是根本不可能完成的任务。
如此之强的变轨能力，不禁让人心生联想：X-37B会不会在战时机动到敌国的卫星旁，然后控制或摧毁它？亦或，X-37B有无可能承接之前航天飞机的任务。毕竟，自从航天飞机退役后，美国就一直依赖俄罗斯的“联盟号”飞船运送宇航员往返于国际空间站。这不仅代价高昂，而且让一直以航天强国自居的美国甚为苦恼，多受掣肘。如今，X-37B有可能改变这一现状。据美国专栏作家雷纳德·大卫称，鉴于X-37B具有的超强变轨能力，未来完全可以用它的“放大版”，诸如X-37C等，为国际空间站运送宇航员及货物。
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由表1可以看出，不同深松深度及密度下，产量均达到显著水平。在S45处理下的平均产量较S30，RT分别提高6.3%，10.3%，S30较RT提高3.8%。在不同的密度下，D3密度下的平均产量较D1，D2产量分别提高28.1%，9.5%，D2较D1提高17.0%。
虽然美国军方声称，X-37B是为空军测试“稳定、可重复使用的无人驾驶空天测试平台”而设计的，但根据目前透露的情况判断，问题似乎远没有那么简单。毕竟，从研发至今，X-37B一直作为美国空军的最高军事机密，其具备超长的待机时间、超强的变轨能力、超快的机动速度和超高的耐热性能，每年还要“吞噬”美国空军大量的研发经费，如果没有任何军事用途上的考虑，谁都难以相信。另据知情人士透露，X-37B在前两次在轨测试中，已经成功试验了“上帝之杖”武器系统——一种鱼叉形金属棒或爆炸型弹药。由于是“从天而降”，这种弹药如果命中诸如楼房之类的建筑物，即便不考虑弹药本身的威力，其所具备的动、势能也足以在瞬间造成楼毁人亡，根本不给对手任何反应的时间。
X-37B及其未来的新版飞行器就像一把始终高悬的利剑，一直在围绕地球呼啸飞行，同时开展一系列秘密活动。从军事角度而言，X-37B的出现打破了太空的宁静，推动着“太空军事化”，因此也必将促使各国竞相发展本国的太空力量。难道“星球大战”真的要从科幻电影或里根的战略计划中走进现实？相信所有爱好和平的人都不希望看到那一天的到来。
其中mk代表了第k个采样的芯片，M是采样的总和，其基数是仿真中采样的数量.在上述模型中，缓冲器延迟下限ri是变量，并由解算器决定.约束式(12)要求延迟范围包括0在内.在每一次解决完优化问题式(7)～(12)以后，我们标记第mk采样的缓冲器调整数目是nk.