支持美国空间战略调整的各项举措及其影响

 军事技术     |     by 思玛特SMTRU     |      2019-08-18

  1、 引 言

  空间领域即航天领域,既是科学技术的“制高点”,又是国家安全的“高边疆”,已经成为衡量一个国家经济、科技和军事力量以及综合国力的重要标志。空间技术具有高度综合性,可带动宇宙学、物理学以及电子技术、自动化技术、遥感技术、计算机技术等学科、技术以及相关工业的发展与创新。并且,空间技术的广泛应用已使战争形态日益呈现出太空对抗、信息对抗、体系对抗和非接触对抗的新特征,拓展了国家安全范围。拥有强大空间力量的国家不仅能够大大拓展本国的战略空间,而且将利用其所具有的空间优势,取得在国际政治、经济、科技、军事以及外交斗争中的主动权。

  作为当下世界航天技术领域的翘楚,美国对此有着独到的、深刻的认识与体会,并清醒、敏感地认为随着全球科技的不断发展以及其它国家空间能力的提升,美国的空间技术优势将逐步弱化。为此,美国开始调整其空间战略,以寓军于民、寓进攻于防护等更加灵活的策略和途径,积极推动空间技术的创新发展,提升空间态势感知能力与快速响应能力,继续巩固在该领域的领导地位。

  2、 美国空间战略的调整

  2010 年 6 月 28 日,美国总统奥巴马签发新的《国家空间政策》取代了小布什政府 2006 年发布的空间战略政策。此后美国又先后出台了《国家安全空间战略》(2011 年) 和《国防部 3100. 10 号令,空间政策》(2012 年) 等空间战略性文件,以及一系列其它国防政策文件、国家安全战略与国家军事战略,将空间安全的战略意义提升到了新的高度。奥巴马政府的空间战略改变了布什总统过于强调美国利益和权利的单边主义外交政策,但延续了美国一贯坚持的空间控制、追求绝对优势、强化空间霸主地位的主导思想。

  2. 1 宏观角度

  从宏观的角度来看,当前美国空间战略思想的发展特点主要体现在三个方面:

  (1) 进一步明确对美空间系统攻击行为的界定和反制措施

  《国家空间政策》(2010 年) 、《国家安全空间战略》(2011 年) 和《空间政策》(2012 年) 三份文件均明确表示,美国将对破坏其空间系统及其基础保障设施的行为予以报复。但 2012 版空间政策进一步明确了对美空间系统攻击行为的界定和反制措施,并且,措辞更加强势,首次表示在与美处于敌对状态时,对其空间设施的攻击将促使美升级作战规模,并可能招致美国进行全方位的打击。

  (2) 逐步转为从军事角度推动新国际准则的建立

  2012 版空间政策继续强调“支持制定关于负责任行为的国际准则”,但不同之处在于该任务的出发点发生了变化。2010 版空间政策主要是以倡导和平利用空间为基调; 2011 版空间战略除了继续以和平利用空间为基础,还认为新准则有助于避免冲突,开始从军事角度阐述建立准则的动机; 而 2012版新政策直接将建立新国际行为准则,作为“吓阻那些针对美国空间系统或美国所依赖的其它空间系统的攻击行为”的主要实施途径之一。美国欲依托新“游戏规则”服务于其军事战略的目的愈发彰显。

  (3) 国际空间合作军事目的突显,形式内容更加丰富

  2012 版空间政策反复提及了美国要积极开展广泛的国际空间合作,但将国际合作的目的更加明确地指向了“增强集体安全能力”的军事意图。在具体实施方面,除了共享美军的空间信息资源,还提出联合开发与共同使用空间项目,合作方式更加开放、合作内容更为丰富。

  2. 2 技术角度

  在新战略思想的指导下,美国空间技术的发展思路也随之进行了调整:

  (1) 以更加灵活的策略发展进攻性前沿技术

  由于工程浩大、牵扯面广、政治敏感等原因,美国已经放缓绝大多数天基拦截平台的研制,如天基激光武器、天基动能反卫星武器,但美国并没有放弃空间进攻能力,而是不断进行关键技术验证,发展更加多样灵活的空间对抗装备。如正在进行第三次试飞的 X-37B 轨道试验飞行器,以及以常规快速全球打击为背景发展的 X-51A 和 HTV-2 等高超声速打击武器。

  (2) 将空间态势感知能力的提升作为空间对抗的基础

  在 2010 年《国家空间政策》中,阐述国防部长的职责第一条即是在“国家情报总监的协助下,负责空间态势感知能力的发展、采购、运行、维护及现代化改造”; 2011 年版《国家安全空间战略》更是称“美国是空间态势感知的领导者”,“国防部将继续提高它所获取的空间态势感知信息的数量和质量”。

  (3) 重视空间快速响应,大力发展和验证微小型、模块化航天器技术

  美国将作战响应空间(ORS) 能力视为弥补能力不足的创新途径,旨在发展为战场指挥官直接提供战场信息支援能力的空间系统。尽管美国防部在2013 财年预算申请中终止了对 ORS 项目专项投资,但美国无疑已将空间快速响应作为一种思想,特别是在国防预算不断遭削减的大背景下,更加重视研制与验证更小型、更灵活、更低廉、研制周期更短的航天器。

  3、 支持美国空间战略调整的各项举措

  为了支持空间战略的调整,美国政府在人、财、物等方面都开展了实质性的举措。

  3. 1 构建专业化管理机构与科研中心,注重人力因素利用与建设

  为了从技术角度推动空间战略调整的贯彻实施,美国除了依托国内 NASA 和 DARPA 两大机构,以及其它相关组织机构或研发中心之外,还根据需要成立了一系列新的专业化管理机构和科研中心来充分调动人力因素的作用与建设,为其空间战略的实施铺路搭桥。

  高超声速技术作为支撑美国空间战略目标实现的一项重要的前沿基础技术,无论在高超声速打击武器,还是在空天飞行方面都发挥着举足轻重的作用。美国为了实现相关目标,除了发动国内各军兵种、军工企业的管理、研发力量,还特别成立高超声速联合技术办公室(JTOH) ,专门负责协调并整合美国国防部高超声速领域当前及未来的研究、开发、试验、论证项目及系统演示验证项目; 为美国防部的高超声速计划制定、修订路线图; 与 NASA进行协调; 审定演示验证项目; 年度经费管理等事宜。此外,2009 年 3 月,NASA 和美国空军在加利福尼亚、德克萨斯和弗吉尼亚成立了 3 个国家高超声速中心,一方面为了推进高超声速基础研究,另一方面也是意在培养下一代高超声速技术研究人员。

  3. 2 军费预算有的放矢,寓军于民协调发展

  DARPA 是美国国防部的核心研发机构,堪称美军事装备的“技术引擎”。美国清晰表达了对军用技术创新发展的支持,2013 财年逾 28 亿美元将用于 DARPA 各项先进军用技术的研发。其中,先进航空航天技术、空间项目与技术两大类较 2012 财年预算分别大幅提高了 76% 和 64%。而在军费预算不断削减的大背景下,美空军 2014 财年预算申请中没有将发展新航天器作为优先事项,而是把提升太空态势感知系统并继续生产现有卫星列为了重点。如,太空态势感知系统的项目申请额度从 2013财年的 2. 673 亿美元增加到 2014 财年的 4. 003 亿美元,新增部分包括太空篱笆项目,以及将现有的C 波段雷达从安提瓜转移到澳大利亚等。

  此外,美国特别强调推动军、民、商空间活动协调发展,夯实航天工业能力基础,以增强美国在天基科学、技术和工业基础方面的领导地位。2013财年,美国对国家宇航局(NASA) 发展空间技术也加大投资。以“保护空间环境及负责任的空间利用”为名,NASA 的许多项目实为军民两用,将对未来的空间对抗产生深远影响,如载人航天技术、先进的空间通信技术、移动式太空舱外活动与机器人平台等。另外,NASA 的核动力技术研究工作已经延伸至空间推进技术领域,而美国空军在其《能源科技愿景 2011—2026》报告中,就提出了将建立天基核电站和为新型航天器使用小型核反应堆。

  3. 3 积极推进尖端技术项目试验,不断积累相关成果与经验

  除了人和财两大方面外,在实物项目的研发试验上美国也在稳步前进。如高超声速技术的重要验证项目———X-51A 项目在 2010—2013 年的 4 年间先后完成了4 次试验,并终于在2013 年5 月1 日第4 次试验中获得成功,较之前首飞实现了质的成功。X-37B 轨道试验飞行器,也先后成功完成了 2次试验,分别在轨飞行了 225 天和 469 天,并于2012 年 12 月 11 日开始了第 3 次飞行试验。此外,在美国政策的支持和引导下,诸如 SpaceX 等商业公司不断响应号召,开始可重复使用运载火箭的研发,蚱蜢火箭就是其中的代表之一。通过试验不断积累经验成果,为技术的工程应用和战略目标的实现奠定基础。

  4、 美国空间战略调整的影响

  4. 1 重视并持续开展高超声速技术和空天飞行技术的深入研究

  以当前空间战略为指导思想,美国近些年来不断延续或启动了一批高新技术项目的试验研发,其中相当一部分具有军事应用背景。而在这些技术项目中需要尤为关注的便是高超声速技术和空天飞行技术两大领域。由于高超声速技术和空天飞行技术是航天尖端科技的制高点,是未来进行大规模空间开发的前提,能够更充分地开发空间资源,带动与辐射通信、电子、计算机等相关领域的技术进步,全面促进国民经济发展; 同时,也是未来进入空间、控制空间,确保空间优势核心能力的关键支柱,因而备受美国等世界强国的高度重视。2010 年版《四年防务评估》明确指出美军未来需要进一步提高进入空间和使用空间的能力; 同年出台的《国家安全战略》强调美国必须持续鼓励尖端空间技术的发展,要投入研发下一代的空间技术和能力,以维持美国在空间领域的优势。

  美国的 NAI 倡议清晰地描绘了其在高超声速技术和空天飞行技术领域的发展规划。该倡议以发展高超声速技术、入轨技术和空间技术为顶层目标,三者相互并列同时存在一定的交集。

  时至今日,当初规划的高超声速技术发展已经成为初具规模、分类明确、技术脉络清晰的体系,并且取得了一定的成果。如 2013 年 5 月 1 日完成试飞的 X-51A 高超声速飞行器,不仅成功进行了超声速燃烧,且使燃烧维持了近240 s,显示出美国在超燃冲压发动机领域已取得重大进展,虽然还有很多技术问题有待攻破,但该发动机的工程价值和应用前景是不可估量的。

  空天飞行技术由于集航天飞行和航空飞行特征于一身,需要在稠密大气层、临近空间和地球轨道之间实现三个高度轨道自由往返飞行、可重复使用,难度比高超声速飞行又高出了很多,但从当前形势看来,美国也确实有所收获。首先,X-37B 前两次试验均取得了成功,并已开始第 3 次轨道飞行试验任务,同时,可重复使用运载火箭也不断实现突破。日前,SpaceX 发布消息称,其正在研制的蚱蜢火箭系统完成了第 8 次发射试验,发射高度达到了 744 m,随后准确降落到发射台上。一旦 X-37B与可重复使用火箭有机结合,将可以使美国具有真正意义上的快速周转、快速入轨能力。

  4. 2 有望发展出战略战术合一的新型威慑手段

  高超声速技术和空天飞行技术的发展应用前景主要表现在高超声速打击武器、临近空间作战平台及空天飞行器三大方面。例如,以 NAI 倡议为指导,美国目前正发展以类 X-51A 高超声速飞行器和类 HTV-2 高超声速飞行器为主体的常规快速全球打击能力。同时,以吸气式发动机为基础,可发展出能够完成入轨飞行的空天飞行器。加之天基情报、监视、侦察乃至打击能力,可以重建美国的航天霸主地位,与其国际竞争对手形成新一轮的技术装备代差。

  其中,高超声速打击武器可有效缩短敌方反应时间,提高突防概率,突破现有防空体系,可对全球关键目标、时敏目标进行远程精确打击。如 X-51A 在第 4 次试飞期间,仅用 6 min 左右的时间就通过了近 600 km 的距离。这一射程几乎超过了所有现役反舰导弹,逼近典型巡航导弹,而其速度则是现役反舰导弹和巡航导弹的 6 倍。此外,美国在X-51A 基础上提出的具有隐身性能的高速打击武器(HSSW) 则具有更高的突防能力,其对未来战场造成的影响可能不亚于当年的 F-117 与 B-2。同时,采用助推-滑翔轨迹飞行的高超声速武器看似与弹道导弹性质相同,但创新性的采用全过程大气层内飞行的概念,极大程度地避免了被误判为战略弹道导弹。因此,有望转化成新一轮的威慑力。

  

  空天飞行器具有快速、及时、自由往返穿梭于地球大气和空间的能力,是美国 NAI 倡议指导下发展的新型航天力量,是未来空间攻防对抗、夺取制天权、实施全球快速打击与空天一体作战的核心武器装备,实现战略制衡的重要手段。如,X-37B 计划实现的高轨道机动能力,及长时间在轨飞行能力,可以按照美国政府的需求对地进行侦察,未来可能实现对敌国在轨卫星的打击和捕捉,从而进一步加强美在空间的霸主地位,为其与盟国的作战提供支撑。

  4. 3 将产生辐射与带动作用,助力美国综合实力的提升

  按照历史发展的规律,技术的重大革新必然会带来全方位的影响,而不仅仅是停留在军事等个别层面。特别是美国十分注重军民融合式的发展,一旦相关技术成熟,其产生的影响必然会延伸至军事之外的政治、经济、外交、文化等领域。

  当前,重大科技创新已然成为了大国的标志,以空天飞行技术、高超声速技术等为代表的重大技术创新背后所蕴藏的巨大价值及意义预计会在很大程度上影响大国地位的未来走向。此外,新的空间战略会带动一批新技术的蓬勃发展,如已应用于运载火箭发动机、第四代载人飞船猎户座等制造项目上的 3D 打印技术,新型通信卫星带来的新一代导航技术等,这些技术创新将推动制造产业、信息产业、通信产业等相关产业的升级,助力美国对于高端产品的把控。同时,借助技术创新带来的经济利益,美国有望抑制其经济下滑等问题,转而重振国力并逐步拉开与其它国家的差距。不难想象,其国际影响力可能会得到进一步巩固与提升。再者,美国推动的技术革新对精神文化价值的影响亦不可小觑。一旦美国率先实现诸如高超声速技术、空天飞行技术等具有跨时代意义技术领域的工程应用,美国创新文化将对世界上其它国家的文化和教育产生很大影响和冲击。

  5、 结束语

  美国历来十分重视战略的制定,因而其在被誉为“科技制高点”的空间领域所作出的战略调整尤为引人关注。美国对于空间价值的认知从其对于空间资源的依赖程度和投资力度可见一斑。虽然美国时下受困于国内经济,但其并没有完全放松对空间的投入,而是采取国际合作或目标更为明确的方式来发展本国航天技术。此外,在当前世界其它国家在不断深化空间领域的建设的同时,美国也更加关注于本国空间资源的保护,逐步完善从理论到技术各个层面反应/应对机制。而空间产业技术对于政治、经济、军事、外交、文化等各个方面的综合推动作用,或许也是美国调整空间领域的根源之一。

  参考文献:
  [1] 苏鑫鑫,杨磊. 美国空间对抗装备技术发展思路与重点[J]. 飞航导弹,2012,(10) : 52-54.
  [2] 杨磊,苏鑫鑫,胡冬冬. 对美国 2010-2012 年空间战略的综合评析[J]. 飞航导弹,2013,(6) : 29-31.
  [3] Daryl Mayer. X-51A Waverider achieves breakthrough infinal flight[EB / OL].
  [4] 王自勇,牛文,李文杰. 2012 年美国高超声速项目进展及趋势分析[J]. 战术导弹技术,2013,(1) : 6-13.
  [5] Peter J Ouzts. The joint technology office on hypersonics[J]. AIAA-2008-2576.

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