航天技术与军事航天

三、航天 技术 军事航天

(一)航天技术概述

航天技术又称空间技术,是指将航天器送入太空,以探索、开发和利用太空及地球以外天体的综合性工程技术。航天技术主要包括航天运载器技术、航天器技术和航天测控技术三大类。其中,航天运载器技术是解决将人造航天器“送上太空”的问题;航天器技术是保证航天器在太空飞行时“掉不下来”;航天测控技术是能够让航天器在太空活动时“听从指挥”,完成指定的任务。

1960年第53届巴塞罗那国际航空联合大会通过决议,规定了地球表面100千米以上的空间为航天空间,以下为航空空间。至此,人类便从认识和理论上演进为航空和航天两个空间概念。目前,人们把空间活动最频繁的空域——大气层上空200~3000千米以内的轨道称为近地轨道;再向外延伸其高度大约35810千米的轨道,称为地球同步轨道;在近地轨道和同步轨道之间的轨道,称为远地轨道;再向外延伸至月球和地球之间的平均距离384400千米,称为地月空间。

(二)航天器技术的军事应用

航天器技术的军事应用大致可分为三大类:一是已经大量使用的支援地面军事行动的卫星系统,如侦察卫星、预警卫星、军用通信卫星、导航卫星、气象卫星、测地卫星等;二是处于研究发展中的天基或部分天基武器,主要指攻击敌方航天器用的反卫星系统,包括反卫星卫星、反卫星导弹和各种天基定向能武器(激光、粒子束武器)等;三是在理论上可行,但仅进行个别探索和试验的,主要用于执行军事任务的载人航天器,包括载人飞船、空间站、航天飞机、空天飞机等。

1.军用卫星

军用卫星是指专门用于各种军事目的的人造地球卫星的统称,它是发射数量最多的一类卫星,现已达6000多颗,约占世界各国航天器发射数量的2/3。军用卫星按用途可分为侦察卫星、通信卫星、导航卫星、测地卫星、气象卫星等。

例如,“北斗”卫星导航系统是中国正在研发的全球卫星导航系统,与美国GPS、俄罗斯“格罗纳斯”、欧盟“伽利略”系统并称全球四大卫星导航系统。“北斗”卫星导航系统将由5颗静止轨道卫星和30颗非静止轨道卫星组成。2000年10月,西昌卫星发射中心成功发射“北斗”1号导航试验卫星,至2007年2月,共发射了4颗“北斗”1号试验卫星。在此基础上,2007年4月,第一颗“北斗”2号导航卫星(M1)被送入太空,至2012年4月,已经成功发射了13颗“北斗”2号导航卫星。今后,该导航系统将在系统组网和试验基础上,逐步扩展为全球卫星导航系统。2011年12月27日,该导航系统开始向中国及周边地区提供连续的导航定位和授时服务。随着“北斗”系统的定位、导航、授时服务性能不断提升,应用服务已逐步拓展到交通运输、气象、渔业、林业、测绘等领域,产生了显著的社会效益和经济效益。“北斗”卫星导航系统是我国独立自主建立的全球卫星导航系统,它的研制成功标志着我国打破了美国、俄罗斯在此领域的垄断地位。

2.空间武器类航天器(天基武器系统)

空间武器类航天器,也称天基武器系统,主要是指攻击敌方航天器用的卫星及卫星平台,如反卫星卫星、反卫星及反弹道导弹动能武器平台和定向能武器平台等。

根据试验和理论分析,反卫星卫星有两种类型,实际上也就是两种拦截方式:一种是携带有常规炸药的卫星,当它在轨道上接近目标卫星时,以地面遥控或自动引爆的自毁方式与目标卫星同归于尽,所谓的“天雷”或“太空雷”就是这种拦截卫星;另一种是装备有导弹或速射炮的卫星平台,当目标卫星进入武器的射程之内时便进行发射并摧毁目标卫星。

3.军用载人航天器

载人航天器包括载人飞船、空间站、航天飞机和正在研制中的单级火箭式空天飞机。

(1)载人飞船。它是能保证宇航员在空间轨道上生活工作以执行航天任务并返回地面的航天器。它的运行时间有限,仅能一次性使用,可独立进行航天活动,也可以作为往返于地面和空间站之间的“渡船”,还能与空间站或其他航天器在轨道上对接后进行联合飞行。载人飞船容积较小,所载消耗性物资数量有限,不具备再补给能力,不能重复使用。但它是第一种将人直接送入太空的航天器,是航天技术在人造卫星技术基础上新的突破。2012年6月16日,中国神舟九号载人宇宙飞船发射升空,并于18日14时左右与2011年9月29日发射升空的天宫一号实施自动交会对接,这是我国实施的首次载人空间交会对接,也是我国航天史上的一个重大突破性进展。

载人飞船能担负的军事使命有:作为地面与空间站的军事运输工具,可向空间站运送各种军事补给物资以及接送人员和进行空间救护;试验新的军用航天设备;用于特定目标的侦察与观察等。

(2)空间站。它是大型、绕地球轨道作较长时间航行的载人航天器,是多用途的空间基地。空间站的建立标志着载人航天技术发展进入一个新阶段。天宫一号与神舟九号飞船的载人交会对接为中国“空间站”的搭建奠定了坚实的基础,掀开了极具突破性的一章。我国在2014年发射太空站的核心舱,然后以核心舱为基础,再对接实验舱、货运飞船。预计我国的空间站整个重量大约是60吨,其中核心舱为20吨,还有两个实验舱、载人飞船、货运飞船。

与载人飞船相比,空间站具有容积大、载人多、寿命长和可综合利用的优点。由于空间站可装载许多复杂的仪器设备,并可由人直接操作,因而可以完成复杂的、非重复性的工作任务。因此,空间站被认为是发展航天技术、开发和利用宇宙空间的基础设施。任何国家要想真正参与空间的开发利用,都必须建立空间站。

(3)航天飞机。它是一种往返于地面和近地轨道之间,运送有效载荷并完成特定任务的有人驾驶空间飞行器,它兼有航空和航天两种本领,具有航天器和运载器双重功能,并可多次重复使用。航天飞机比火箭、卫星和飞船具有更多的优点和更多的用途,在军事上也有巨大的应用潜力。这主要表现在以下几方面:一是航天飞机可用于部署、维修、回收各种卫星;二是航天飞机可方便地实施空间机动,执行反卫星作战任务,拦截摧毁或俘获敌方卫星;三是航天飞机可执行空间侦察,对地面目标进行监视和跟踪,还可对敌方弹道导弹发射和飞机进行预警;四是航天飞机可作为武器发射平台,对敌方飞行的导弹和各类飞行器进行攻击,也可作为战时空间预备指挥所,承担作战指挥与控制任务;五是航天飞机可作为从地面到空间站的军事交通工具,为军事目的向空间站接送人员和物资,为建立永久性空间军事基地和军事工厂服务。

航天飞机的研制成功是航天技术的重大突破,是人类航天史上一项划时代的成就。但是,实际研制成的航天飞机还没有达到预期的效果。以美国的航天飞机为例,主要表现在飞行频度低、研制费和发射费昂贵、一次性运载火箭的可靠性差、载人运货合一以及不能满足军事需要等。为此,美国正计划研制能水平起降的空天飞机。

(三)军事航天技术对现代战争的影响

军事航天技术的发展极大地扩展了现代战场的空域,使现代战场由陆、海、空三维一体发展为陆、海、空、天四维一体,使太空成为现代战争新的“制高点”。它对现代战争的影响主要表现在以下几方面:

1.极大地增强了军事侦察能力和军事指挥控制能力

部署在空间轨道上的各种军事空间系统(包括照相侦察卫星、电子侦察卫星、导航卫星、预警卫星、通信卫星等),可以居高临下,全时域、全空域、全天候地监视和掌握地面、海上和空中战场所发生的一切变化,为军事指挥员不断实时获取并提供所需的有关敌方军事目标、军队部署与调动、军队武器装备的数量和性能等各方面的重要情报,从而保证作战方案的正确制订及对整个作战过程实施正确的指挥。在海湾战争期间,美军从总统到前线各级指挥官自始至终紧密依靠数十颗军用卫星获取并传输情报,指挥作战,就连确定小分队是否到达指定的位置,也离不开“导航星”全球定位系统的帮助。可以说,在高技术战争中,如果没有军事航天器提供情报和传输信息,军事指挥员就难以根据瞬息变化的战场形势做出正确的决策,实施有效的作战指挥。太空已成为现代战场新的重要组成部分,军事航天技术已成为决定战争胜负的重要因素。谁掌握有航天技术,谁能控制太空,谁就能在战争中拥有主动权,也就具有军事优势。

2.有效地提高了武器装备的作战效能

利用军事空间系统可以为火炮、导弹、飞机、舰艇提供敌方目标的精确坐标,并为它们导航,引导它们准确攻击和摧毁目标,甚至还可通过空间系统的侦察对作战效果进行评估。

一般地说,利用军事空间系统可以及早地监视与发现敌人,增加武器装备的部署方式和作战距离,提高命中精度和毁伤效果,并可提供杀伤效果的信息,便于决定是否需要再次发起攻击。所有这些作用是一般地面系统或空中系统难以起到的。

3.对建立以信息技术为基础的数字化部队和数字化战场发挥关键作用

信息技术的军事应用,数字化部队的建立和数字化战场的出现,一刻也离不开军事航天技术。所谓数字化部队和数字化战场,其物质基础是从单兵武器到弹药、火炮、坦克、直升机、作战飞机、军舰及指挥技术器材等,都要装备数字化的处理与传输设备或装置,它们都需要各种军事侦察卫星和通信卫星提供和传输数字化的战场信息,即使是一个小分队,甚至是单兵,都必须携带并使用卫星终端。没有军事空间系统的支持,不但数字化部队的规模极小,数字化战场的覆盖范围有限,而且根本不可能通过地面的通信网络将它们连成一个有机的整体,也就不可能实时、准确、可靠地获取、传输和利用数字化的战场信息。可见,军事航天技术对于未来的军队建设、作战指挥、武器装备及战场的信息化、数字化、自动化都起着关键的作用,它在很大程度上将决定未来军事革命的特点和历程。

4.促使战场进一步向空间延伸

随着军事航天技术的发展,“天军”和“天战”已经不再仅仅是人们议论的话题,而是已经实实在在地走进了战略指挥员的指挥台面。

目前,“天军”已经担负着侦察、预警、指挥、导航、通信、控制以及搜集军事气象资料等任务。随着航天技术的发展,在可见的未来,太空中的空间站不但可以是住人的军营和天军的军事基地,还可以作为太空指挥所、太空武器的试验基地、太空航天器和太空武器的修理所以及用来装备定向能武器摧毁敌方的军用卫星和导弹。