让我们看看:载人航天的军事应用——摘自兵器知识

来源:百度文库 编辑:超级军网 时间:2024/04/24 11:46:44
[B]载人航天的军事应用
摘自《兵器知识》2003.3
作者:宋宜昌[/B]
  2002年岁末发射的中国“神舟四号”顺利返回内蒙古中部预定地区,意味着中国人距离迈向太空只有一步之遥。
  苏联航天员于1961年4月12日乘“东方”1号飞船升空,美国航天员干1962年2月20日在“水星-宇宙神”6号飞行任务中驾驶“友谊”7号飞船完成环地球轨道飞行。今天的载入航天事业,比加加林和格论时代已前进了一大步。“神舟”系列飞船没有重复美苏载人航天早期轨道船和返回船合一的单纯轨道飞行阶段,一步到位地设计研制了独立的轨道舱。这种轨道船已能够进行各种科学实验;包括各种物理、生物和医学的特殊实验。
  实际上,美苏的载入航天经过早期阶段后,跨入了军事应用阶段。载入航天成为超级强国和普通强国分界的界碑,它和非载入航天不是一种程度上的扩增,而是性质完全不同的新阶段。航天器上有人和无人是大不一样的。下面逐项说明载入航天的实质性进步。
改善运载火箭
  载火火箭由于关系人命、国家荣誉和航天事业成败;因此设计、工艺、加工、装配、测试都严格要求,必须绝对可靠。
  运载火箭发射时,如不载人,则通过火箭上的各种传感器监测火箭飞行数据,变成数字信号后(有时还要加密)通过无线电波下行到地面站天线,再传输到地面航天测控中心,由中心分析评估再给出调整指令,通过原系统上行发射回火箭。
  载入运载火箭在发射下行遥测数据时,把这些信号直接投映在航天员座舱的控制板上。久经训练的航天员能立即判断出火箭的状态,并且在自己的范围内进行调整。这时候的运载火箭实际上是由地面中心和航天员同时控制的。航天员实际上充当了火箭的“试飞员”,某种程度上类似于新型战机的试飞员。
  通过航天员的操纵经验,运载火箭能获得相当大的改进。加加林上天之后,苏联火箭设计师科罗廖夫大大改进了运载火箭系统,制定了各种新的技术标准和规范。由于载人的“东方”系列运载火箭可靠性高,由它发展的子系列“联盟”系列运载火箭继承了它的可靠性。1963年11月,“联盟”号的二级型首次发射,把第二代军用照相卫星“宇宙一22”送入近地轨道。1964年10月发射“上升”号载人飞船,首次实现了多人航天和空间舱外活动。1967年发射了“联盟”系列载人飞船。
  “联盟”系列是一种可靠性很高的多用途火箭,也是世界上发射最多的一种火箭。它的成本约1000万美元。从1970年到1989年共发射578次,成功566次,失败12次,成功率高达97.9%。“东方”号和“联盟”号的设计、工艺、技术规范和成熟的生产线,包括高级技工和各种管理检验人员,都移植到苏联合人生畏的陆基和潜射导弹上,使它们具备了足以同美国抗衡的实力。即使到了衰弱的俄罗斯,“白杨”-M导弹只手托大,无人敢轻视俄罗斯的报复力量。这一切,没有加加林的航天处女航和后来一系列载人飞船的改进,没有“东方”和“联盟”运载火箭,都是难以想像的。
  载人飞船具有专门的发动机,可调整飞船姿态,它携带的燃料也远多于轨道卫星,因而可以横向漂移数千千米。试射洲际弹道导弹时,载入飞船可主动向溅落区漂移,然后通过飞船上的光学望远镜找到弹头溅落海区的染色区域,并利用飞船上的无线电设备收到浮标信号,从而大大简化回收舰队的程序,节约的费用也是巨大的。
由航天测控变成全球监视
  美国自“水星”号、“双子星座”号载人飞船之后,其航天发展划为两大块。一方面利用格伦征天大肆鼓吹“阿波罗”登月计划,让国会为NASA(美国航天局)拨出大笔款项,另一方面把全套载入航天技术和基础设施转为军用。
  早在载入轨道飞行器运行时,美国就深感“天”地通信的重要性并对此进行了大量研究。美国先进的电子工业保障了“天”地通信的顺利进行(包括大量的数据上行和下行人在这一过程中,航天员直接调整飞行器上的电子设备,以及飞船的相应姿态,对装备改进贡献很大。美国半导体和集成电路工业的发展,满足了苛刻的航天数字通信需求,并以此为基础发展了地球同步轨道的通信卫星系统。而苏联由于电子元器件进步缓慢,不得不依靠光学照相机来进行侦察。苏联发射了几百颗“宇宙”系列照相侦察卫星,平均留轨时间只有6-12天。由于苏联测控站网的空缺和电子技术落后,不得不发射大量的一次性火箭,尤其在国际形势紧张时,真是一枚接着一枝打。
  美国利用载入航天所需要的大范围实时测控站网建立了全球性的测控网。这些测控网站既有大型相控阵雷达站,也有大型光学观测站和光电观测站。除在本土外,还在意大利。加拿大、韩国、印度洋迪戈加西亚岛。葡萄牙‘太平洋夸贾林岛、大西洋安提瓜岛和阿森松岛‘菲律宾、土耳其等地,在相当宽的纬度带内包围了世界。早期站网实施观测时,广泛利用了载人飞船地轨通信(即地球和近地轨道)的设备和机会,对空间物体的轨道特征和外部特征进行了计算机软件设计。换句话说,就是航天员对地面网站进行引导,大大提高了地面网站的能力。
  当美国的飞船或侦察卫星用光学、红外多波段、雷达拍摄或扫瞄到别国境内的地面图像后,用最短的时间就可以将它下传到美国的地面网站。地面网站传输到休斯顿和科罗拉多州夏延山和彼得森的北美航天司令部作战中心,中心判读后把新的瞄准点指令通过卫星经过的下一个基站上传给卫星。美国这套快速互动的
航天系统以民用发起(载入航天“‘阿波罗”计划),继而民军两用,最后主要军用,其计划深谋远虑,其规模和效率在世界上无与伦比。
发展新一代的卫星侦察/监视系统
  航天器上有人和无人大不一样。人脑的工作效率、航天员的素质和经验,都远远超出了电脑。况且,在航天器上每克重量每立方厘米空间都要精打细算,电子设备、光/机/电一体化设备的重量和空间都要受到严格限制。
  二战期间,美国战略空军和战术空军出于轰炸敌方的需要,一直热衷于空中照相侦察。1959年,美国执行“挑战者”计划,对航天侦察的各项基础技术进行研究试验。早期照相侦察卫星分为两类:普查型卫星和详查型卫星。普查卫星的胶片被自动冲洗后进行光电扫描,用电波发回地面站网,分辨率低;详查卫星胶卷回收,分辨率高,但实时性差。
  自从实现载人航天后,美国军方制定了利用航天员的空间操作‘判断与地面站相结合,不断改进照相侦察系统的计划。具体讲,就是地面站提出目标,航天员用轨道船相机锁定目标,并且发回相关数据,地面站再指定专用侦察卫星精拍目标并回收胶片。照相侦察先选定美国本上目标,把地面实物与胶片对比,找出特征,编制计算机图形识别软件,同时改进光学系统。
  由于航天员的配合和计算机图形识别的改进,美国仅用2年就使侦察卫星的分辨率从2/5米(详查/普查)进步到0.6/3.6米(详查/普查)。到美国实现“阿波罗”登月计划后,火箭技术大为改进,侦照卫星已达到3-4.5吨,大部分空间和重量都被巨大的光学望远镜占据。光学望远镜的调焦、修正和拍摄程序,基本上是根据航天员的拍摄经验编制的。
  1971年到1983年,根据精心制定的“锁眼”计划(KH);美国空军发射了16颗“大乌”侦察卫星。“大鸟”既可以采用电波发回式普查,又能采用回收胶片式详查。它的留空时间长达220天,是第三代普查卫星的6倍和详查卫星的25倍。“大鸟”重9-12吨,携带了类似天文望远镜的巨大复杂的光学镜头。它的调焦和变焦程序,完全依仗航天员的多年经验积累,分辨率高达0.3米。
  由于“大鸟”过大过重,需要经常调整它的姿态和轨道,这都要依靠小推力火箭来实现。航天器上小推力火箭的姿态调查和变轨技术完全是从载入航天过程中学来的,特别是飞船的分离和对接,技术非常复杂,除自动程序外,还有人工操纵。只有美苏这类载入航天国家掌握了这套技术,使航天器的使用寿命远远超过了其它国家。“大鸟”的照相分辨率达到了0.3米。即使在20年后,拥有世界一流光学技术的日本和欧洲(德国一直是光学大腕),它们发射的侦察卫星分辨率也未能达到“大鸟”当时的水平。究其原因,还就是在载入航天上的巨大差距。
发展电子侦察卫星以天霸海
  俄罗斯的“奥斯卡”级核潜艇能从水下发射“花岗岩”巡航导弹,攻击500千米外的美军航母编队。这种超视距制导就是来自电子侦察卫星的数据链。
  上世纪 80年代,美国把侦察卫星的目标从洲际导弹发射预警、监视、军工企业和武器试验等陆上目标转向海洋。跟踪全球海洋上的舰船,主要依靠航天器上的电子侦察系统,其次是光学和红外探测装置。
  航天器上的雷达不同于传统的机载雷达。机载雷达尺寸、重量较大。需要大功率电源,航天器上难以安装。雷达卫星的设计、制造、安装、使用、维护都很复杂,单靠地面试验是无法完全模拟太空环境的,必须依靠载人飞船进行试验。1973年5月至1979年7月美国发射的“天空实验室”航天站,原本就有利用雷达观测海洋的项目。为此,82吨的“天空实验室”轨道舱安装了一对巨大的太阳能电池,功率达3.7千瓦。实践证明,当时使用太阳能电池的航天器尚不能支持雷达卫星。美国必须研制自备电源功率更大、尺寸和重量更大的航天器,那就是航天飞机。
  美国海军早期支持发展雷达卫星的“飞弓”计划,投资很大。由于技术上的困难,星载雷达发展较慢,但美国并未放弃。
  合成孔径雷达技术的发展,终于使星载雷达可以投入实用。1988年12月,“亚特兰蒂斯”号航天飞机发射了一颗“长曲棍球”雷达成像侦察卫星。该卫星采用合成孔径雷达成像技术,地面分辨率达到1米。为了支持雷达,用了帆板长 50米‘功率为10-20千瓦的太阳能电池板。这种又大又重的雷达卫星,没有航天飞机的携带、调测、就位、运行、维修,很难用传统运载火箭成功发射。1994年4月,“奋进”号航天飞机在第62次任务飞行时,携带了一个9吨重的“空间雷达实验室”。它并未发射出去,而是利用航天飞机的强大电源(3组燃料电池,14x3千瓦,峰值功率可达72千瓦)试验它的星载雷达系统。
  21世纪,美国利用“星球大战”和“国家导弹防御计划”(NMD)大大改进了微波半导体器件,使之重量。体积、功效适合于星载雷达。试验、投资星载雷达的全部努力都转化为持续不断地改进机载雷达的电路原理和元器件。从早期F-16战机的APG-66脉冲多普勒雷达到眼下F-22战机的APG-77机载有源相控阵雷达,
美国把星载雷达优势转化成机载雷达优势,整整领先世界10至15年。
  有心栽花花不开,无意插柳柳成荫。虽然星载雷达一波三折,但“天空实验室”和航天飞机上的航天员,配合地面站大大改进了轨道般的通信系统,改进后的无线电信号接收系统(它所消耗的功率很小)能够清晰地接收到全球海洋上舰船通信和各种雷达的电磁波信号。这一成果使与“飞弓”计划同时发展的“白云”电子侦察卫星计划突飞猛进;最终获得了实际应用。
  1976年4月,“白云”海洋监视卫星首次发射,卫星入轨后弹出3颗子卫星,其轨道与母星相似,互相距离几十千米,专门监测海洋舰船的电磁波信号,并具有定位能力。星上装有红外探测器,用来探测潜艇的热尾迹。目前在轨的“白云”海洋监视卫星还有4组12颗。
用航天飞机完成综合性军事任务
  美国航天飞机起飞质量2041吨,入轨有效载荷29.5吨。“天空实验室”航天站之后,美国并没有很多非军事的载入航天项目,却要制造如此庞大的往返式航天器,它再一次把军事目的巧妙地掩饰在非军事目标中。
  当一个人在太空轨道上遥望地球,借助航天站上的技术手段和地面站数据资料,对地面上的一切一览无余时,再没有比这更理想更安全的太空指挥中心了。航天飞机的乘员组有3-7人;特殊情况下能容纳10入。航天飞机的起飞重力加速度小于3g,而不像运载火箭那样有7-11g,因而它不仅适合专业航天员,也适合普通的中学女教师。
  一个精心搭配的由各种专业人员组成的工作班子,利用每个人知识经验判断,加上地面站综合整个国家的情报信息系统和人脑资源,足以分析出任何可见的地面情况。
  航天飞机的轨道高度大致在85至1110千米,能作2000千米的横向机动。它可以直接接收或利用地面站转发接收所有美国侦察卫星(据称分辨率达到0.1米)的信息。它的功能和作用太大了。
  举例说;航天飞机的经济专家组能够利用多波段观察城市、工业区、交通枢纽的车流量、车型、工厂的红外特征、火车编组状况、港口船舶卸载和集装箱堆积等情况,分析出该国该区域的国民经济运行情形,再通过不同时期拍摄的该地区多波段照片和历史资料数据,村析出它的国民经济各部门关系、盛衰和发展趋势。这种直观分析的准确性甚至能超过公开发表的统计资料。
  再比如伊拉克的军事形势:航天飞机的军事专家组通过自己的多波段侦察,调用其它侦察卫星的资料数据,观测机场、公路、工厂、居民点、车辆、指控中心、坦克和装甲车辆、防线状况和部队集结,就能分析出伊军的部署和作战能力。因为是专家组,其分析水平超过U-2、SR-71的空中侦察和E-3、E-8的雷达侦察,成为美军发动军事行动的重要依据。单单想想在你头上有那么多双眼睛和阴森森的智慧头脑,你难免不背上直出冷汗。
  航天飞机利用机械臂收放卫星(自己的和别人的)如探囊取物;它可以用低成本的轨道机动接近并击毁任何敌方的航天装置。只有航天飞机才能对抗航天飞机。
  载入航天,无论是轨道舱、空间站、航天飞机,所具备的军事、科技和经济价值,无论怎样高估也不为过。
  人类的航天战争就是建立在载入航天基础上的。载入航天是航天强国与一般航天国家(拥有运载火箭等航天手段)的分界线。在这条分界线下的无人航天国家只能算是小学生,只能掘到航天产业的铜矿而已;拥有载人航天能力的国家是中学生和大学生,占尽了航天领域的所有优势,占有了航天的金矿。
  正因为有这种压倒性的优势,美苏才称得上超级大国。尤其是拥有航天飞机的美国,一方面掩饰住自己凌驾他人之上的傲慢和狂喜,另一方面竭力阻挠别人搞载入航天。其中一招就是大肆宣染载入航天的高成本和高风险,尽言其弊,诱骗别国放弃载入航天计划,使自己永享垄断优势。这与它在航母、大型民用飞机和超大规模集成电路上的作法如出一辙。
  其实,无人航天恰恰是创业之初倍尝艰辛,投资甚大,回报甚低。一旦闯过载入航天关口,回报远超过投资。我们高兴地看到了中国将迈过这道历史性的门槛,我们为所有中国航天人的功勋而自豪![B]载人航天的军事应用
摘自《兵器知识》2003.3
作者:宋宜昌[/B]
  2002年岁末发射的中国“神舟四号”顺利返回内蒙古中部预定地区,意味着中国人距离迈向太空只有一步之遥。
  苏联航天员于1961年4月12日乘“东方”1号飞船升空,美国航天员干1962年2月20日在“水星-宇宙神”6号飞行任务中驾驶“友谊”7号飞船完成环地球轨道飞行。今天的载入航天事业,比加加林和格论时代已前进了一大步。“神舟”系列飞船没有重复美苏载人航天早期轨道船和返回船合一的单纯轨道飞行阶段,一步到位地设计研制了独立的轨道舱。这种轨道船已能够进行各种科学实验;包括各种物理、生物和医学的特殊实验。
  实际上,美苏的载入航天经过早期阶段后,跨入了军事应用阶段。载入航天成为超级强国和普通强国分界的界碑,它和非载入航天不是一种程度上的扩增,而是性质完全不同的新阶段。航天器上有人和无人是大不一样的。下面逐项说明载入航天的实质性进步。
改善运载火箭
  载火火箭由于关系人命、国家荣誉和航天事业成败;因此设计、工艺、加工、装配、测试都严格要求,必须绝对可靠。
  运载火箭发射时,如不载人,则通过火箭上的各种传感器监测火箭飞行数据,变成数字信号后(有时还要加密)通过无线电波下行到地面站天线,再传输到地面航天测控中心,由中心分析评估再给出调整指令,通过原系统上行发射回火箭。
  载入运载火箭在发射下行遥测数据时,把这些信号直接投映在航天员座舱的控制板上。久经训练的航天员能立即判断出火箭的状态,并且在自己的范围内进行调整。这时候的运载火箭实际上是由地面中心和航天员同时控制的。航天员实际上充当了火箭的“试飞员”,某种程度上类似于新型战机的试飞员。
  通过航天员的操纵经验,运载火箭能获得相当大的改进。加加林上天之后,苏联火箭设计师科罗廖夫大大改进了运载火箭系统,制定了各种新的技术标准和规范。由于载人的“东方”系列运载火箭可靠性高,由它发展的子系列“联盟”系列运载火箭继承了它的可靠性。1963年11月,“联盟”号的二级型首次发射,把第二代军用照相卫星“宇宙一22”送入近地轨道。1964年10月发射“上升”号载人飞船,首次实现了多人航天和空间舱外活动。1967年发射了“联盟”系列载人飞船。
  “联盟”系列是一种可靠性很高的多用途火箭,也是世界上发射最多的一种火箭。它的成本约1000万美元。从1970年到1989年共发射578次,成功566次,失败12次,成功率高达97.9%。“东方”号和“联盟”号的设计、工艺、技术规范和成熟的生产线,包括高级技工和各种管理检验人员,都移植到苏联合人生畏的陆基和潜射导弹上,使它们具备了足以同美国抗衡的实力。即使到了衰弱的俄罗斯,“白杨”-M导弹只手托大,无人敢轻视俄罗斯的报复力量。这一切,没有加加林的航天处女航和后来一系列载人飞船的改进,没有“东方”和“联盟”运载火箭,都是难以想像的。
  载人飞船具有专门的发动机,可调整飞船姿态,它携带的燃料也远多于轨道卫星,因而可以横向漂移数千千米。试射洲际弹道导弹时,载入飞船可主动向溅落区漂移,然后通过飞船上的光学望远镜找到弹头溅落海区的染色区域,并利用飞船上的无线电设备收到浮标信号,从而大大简化回收舰队的程序,节约的费用也是巨大的。
由航天测控变成全球监视
  美国自“水星”号、“双子星座”号载人飞船之后,其航天发展划为两大块。一方面利用格伦征天大肆鼓吹“阿波罗”登月计划,让国会为NASA(美国航天局)拨出大笔款项,另一方面把全套载入航天技术和基础设施转为军用。
  早在载入轨道飞行器运行时,美国就深感“天”地通信的重要性并对此进行了大量研究。美国先进的电子工业保障了“天”地通信的顺利进行(包括大量的数据上行和下行人在这一过程中,航天员直接调整飞行器上的电子设备,以及飞船的相应姿态,对装备改进贡献很大。美国半导体和集成电路工业的发展,满足了苛刻的航天数字通信需求,并以此为基础发展了地球同步轨道的通信卫星系统。而苏联由于电子元器件进步缓慢,不得不依靠光学照相机来进行侦察。苏联发射了几百颗“宇宙”系列照相侦察卫星,平均留轨时间只有6-12天。由于苏联测控站网的空缺和电子技术落后,不得不发射大量的一次性火箭,尤其在国际形势紧张时,真是一枚接着一枝打。
  美国利用载入航天所需要的大范围实时测控站网建立了全球性的测控网。这些测控网站既有大型相控阵雷达站,也有大型光学观测站和光电观测站。除在本土外,还在意大利。加拿大、韩国、印度洋迪戈加西亚岛。葡萄牙‘太平洋夸贾林岛、大西洋安提瓜岛和阿森松岛‘菲律宾、土耳其等地,在相当宽的纬度带内包围了世界。早期站网实施观测时,广泛利用了载人飞船地轨通信(即地球和近地轨道)的设备和机会,对空间物体的轨道特征和外部特征进行了计算机软件设计。换句话说,就是航天员对地面网站进行引导,大大提高了地面网站的能力。
  当美国的飞船或侦察卫星用光学、红外多波段、雷达拍摄或扫瞄到别国境内的地面图像后,用最短的时间就可以将它下传到美国的地面网站。地面网站传输到休斯顿和科罗拉多州夏延山和彼得森的北美航天司令部作战中心,中心判读后把新的瞄准点指令通过卫星经过的下一个基站上传给卫星。美国这套快速互动的
航天系统以民用发起(载入航天“‘阿波罗”计划),继而民军两用,最后主要军用,其计划深谋远虑,其规模和效率在世界上无与伦比。
发展新一代的卫星侦察/监视系统
  航天器上有人和无人大不一样。人脑的工作效率、航天员的素质和经验,都远远超出了电脑。况且,在航天器上每克重量每立方厘米空间都要精打细算,电子设备、光/机/电一体化设备的重量和空间都要受到严格限制。
  二战期间,美国战略空军和战术空军出于轰炸敌方的需要,一直热衷于空中照相侦察。1959年,美国执行“挑战者”计划,对航天侦察的各项基础技术进行研究试验。早期照相侦察卫星分为两类:普查型卫星和详查型卫星。普查卫星的胶片被自动冲洗后进行光电扫描,用电波发回地面站网,分辨率低;详查卫星胶卷回收,分辨率高,但实时性差。
  自从实现载人航天后,美国军方制定了利用航天员的空间操作‘判断与地面站相结合,不断改进照相侦察系统的计划。具体讲,就是地面站提出目标,航天员用轨道船相机锁定目标,并且发回相关数据,地面站再指定专用侦察卫星精拍目标并回收胶片。照相侦察先选定美国本上目标,把地面实物与胶片对比,找出特征,编制计算机图形识别软件,同时改进光学系统。
  由于航天员的配合和计算机图形识别的改进,美国仅用2年就使侦察卫星的分辨率从2/5米(详查/普查)进步到0.6/3.6米(详查/普查)。到美国实现“阿波罗”登月计划后,火箭技术大为改进,侦照卫星已达到3-4.5吨,大部分空间和重量都被巨大的光学望远镜占据。光学望远镜的调焦、修正和拍摄程序,基本上是根据航天员的拍摄经验编制的。
  1971年到1983年,根据精心制定的“锁眼”计划(KH);美国空军发射了16颗“大乌”侦察卫星。“大鸟”既可以采用电波发回式普查,又能采用回收胶片式详查。它的留空时间长达220天,是第三代普查卫星的6倍和详查卫星的25倍。“大鸟”重9-12吨,携带了类似天文望远镜的巨大复杂的光学镜头。它的调焦和变焦程序,完全依仗航天员的多年经验积累,分辨率高达0.3米。
  由于“大鸟”过大过重,需要经常调整它的姿态和轨道,这都要依靠小推力火箭来实现。航天器上小推力火箭的姿态调查和变轨技术完全是从载入航天过程中学来的,特别是飞船的分离和对接,技术非常复杂,除自动程序外,还有人工操纵。只有美苏这类载入航天国家掌握了这套技术,使航天器的使用寿命远远超过了其它国家。“大鸟”的照相分辨率达到了0.3米。即使在20年后,拥有世界一流光学技术的日本和欧洲(德国一直是光学大腕),它们发射的侦察卫星分辨率也未能达到“大鸟”当时的水平。究其原因,还就是在载入航天上的巨大差距。
发展电子侦察卫星以天霸海
  俄罗斯的“奥斯卡”级核潜艇能从水下发射“花岗岩”巡航导弹,攻击500千米外的美军航母编队。这种超视距制导就是来自电子侦察卫星的数据链。
  上世纪 80年代,美国把侦察卫星的目标从洲际导弹发射预警、监视、军工企业和武器试验等陆上目标转向海洋。跟踪全球海洋上的舰船,主要依靠航天器上的电子侦察系统,其次是光学和红外探测装置。
  航天器上的雷达不同于传统的机载雷达。机载雷达尺寸、重量较大。需要大功率电源,航天器上难以安装。雷达卫星的设计、制造、安装、使用、维护都很复杂,单靠地面试验是无法完全模拟太空环境的,必须依靠载人飞船进行试验。1973年5月至1979年7月美国发射的“天空实验室”航天站,原本就有利用雷达观测海洋的项目。为此,82吨的“天空实验室”轨道舱安装了一对巨大的太阳能电池,功率达3.7千瓦。实践证明,当时使用太阳能电池的航天器尚不能支持雷达卫星。美国必须研制自备电源功率更大、尺寸和重量更大的航天器,那就是航天飞机。
  美国海军早期支持发展雷达卫星的“飞弓”计划,投资很大。由于技术上的困难,星载雷达发展较慢,但美国并未放弃。
  合成孔径雷达技术的发展,终于使星载雷达可以投入实用。1988年12月,“亚特兰蒂斯”号航天飞机发射了一颗“长曲棍球”雷达成像侦察卫星。该卫星采用合成孔径雷达成像技术,地面分辨率达到1米。为了支持雷达,用了帆板长 50米‘功率为10-20千瓦的太阳能电池板。这种又大又重的雷达卫星,没有航天飞机的携带、调测、就位、运行、维修,很难用传统运载火箭成功发射。1994年4月,“奋进”号航天飞机在第62次任务飞行时,携带了一个9吨重的“空间雷达实验室”。它并未发射出去,而是利用航天飞机的强大电源(3组燃料电池,14x3千瓦,峰值功率可达72千瓦)试验它的星载雷达系统。
  21世纪,美国利用“星球大战”和“国家导弹防御计划”(NMD)大大改进了微波半导体器件,使之重量。体积、功效适合于星载雷达。试验、投资星载雷达的全部努力都转化为持续不断地改进机载雷达的电路原理和元器件。从早期F-16战机的APG-66脉冲多普勒雷达到眼下F-22战机的APG-77机载有源相控阵雷达,
美国把星载雷达优势转化成机载雷达优势,整整领先世界10至15年。
  有心栽花花不开,无意插柳柳成荫。虽然星载雷达一波三折,但“天空实验室”和航天飞机上的航天员,配合地面站大大改进了轨道般的通信系统,改进后的无线电信号接收系统(它所消耗的功率很小)能够清晰地接收到全球海洋上舰船通信和各种雷达的电磁波信号。这一成果使与“飞弓”计划同时发展的“白云”电子侦察卫星计划突飞猛进;最终获得了实际应用。
  1976年4月,“白云”海洋监视卫星首次发射,卫星入轨后弹出3颗子卫星,其轨道与母星相似,互相距离几十千米,专门监测海洋舰船的电磁波信号,并具有定位能力。星上装有红外探测器,用来探测潜艇的热尾迹。目前在轨的“白云”海洋监视卫星还有4组12颗。
用航天飞机完成综合性军事任务
  美国航天飞机起飞质量2041吨,入轨有效载荷29.5吨。“天空实验室”航天站之后,美国并没有很多非军事的载入航天项目,却要制造如此庞大的往返式航天器,它再一次把军事目的巧妙地掩饰在非军事目标中。
  当一个人在太空轨道上遥望地球,借助航天站上的技术手段和地面站数据资料,对地面上的一切一览无余时,再没有比这更理想更安全的太空指挥中心了。航天飞机的乘员组有3-7人;特殊情况下能容纳10入。航天飞机的起飞重力加速度小于3g,而不像运载火箭那样有7-11g,因而它不仅适合专业航天员,也适合普通的中学女教师。
  一个精心搭配的由各种专业人员组成的工作班子,利用每个人知识经验判断,加上地面站综合整个国家的情报信息系统和人脑资源,足以分析出任何可见的地面情况。
  航天飞机的轨道高度大致在85至1110千米,能作2000千米的横向机动。它可以直接接收或利用地面站转发接收所有美国侦察卫星(据称分辨率达到0.1米)的信息。它的功能和作用太大了。
  举例说;航天飞机的经济专家组能够利用多波段观察城市、工业区、交通枢纽的车流量、车型、工厂的红外特征、火车编组状况、港口船舶卸载和集装箱堆积等情况,分析出该国该区域的国民经济运行情形,再通过不同时期拍摄的该地区多波段照片和历史资料数据,村析出它的国民经济各部门关系、盛衰和发展趋势。这种直观分析的准确性甚至能超过公开发表的统计资料。
  再比如伊拉克的军事形势:航天飞机的军事专家组通过自己的多波段侦察,调用其它侦察卫星的资料数据,观测机场、公路、工厂、居民点、车辆、指控中心、坦克和装甲车辆、防线状况和部队集结,就能分析出伊军的部署和作战能力。因为是专家组,其分析水平超过U-2、SR-71的空中侦察和E-3、E-8的雷达侦察,成为美军发动军事行动的重要依据。单单想想在你头上有那么多双眼睛和阴森森的智慧头脑,你难免不背上直出冷汗。
  航天飞机利用机械臂收放卫星(自己的和别人的)如探囊取物;它可以用低成本的轨道机动接近并击毁任何敌方的航天装置。只有航天飞机才能对抗航天飞机。
  载入航天,无论是轨道舱、空间站、航天飞机,所具备的军事、科技和经济价值,无论怎样高估也不为过。
  人类的航天战争就是建立在载入航天基础上的。载入航天是航天强国与一般航天国家(拥有运载火箭等航天手段)的分界线。在这条分界线下的无人航天国家只能算是小学生,只能掘到航天产业的铜矿而已;拥有载人航天能力的国家是中学生和大学生,占尽了航天领域的所有优势,占有了航天的金矿。
  正因为有这种压倒性的优势,美苏才称得上超级大国。尤其是拥有航天飞机的美国,一方面掩饰住自己凌驾他人之上的傲慢和狂喜,另一方面竭力阻挠别人搞载入航天。其中一招就是大肆宣染载入航天的高成本和高风险,尽言其弊,诱骗别国放弃载入航天计划,使自己永享垄断优势。这与它在航母、大型民用飞机和超大规模集成电路上的作法如出一辙。
  其实,无人航天恰恰是创业之初倍尝艰辛,投资甚大,回报甚低。一旦闯过载入航天关口,回报远超过投资。我们高兴地看到了中国将迈过这道历史性的门槛,我们为所有中国航天人的功勋而自豪!
有见地的文章!张见识了
8错8错真8错。[em09]
正因为有这种压倒性的优势,美苏才称得上超级大国。尤其是拥有航天飞机的美国,一方面掩饰住自己凌驾他人之上的傲慢和狂喜,另一方面竭力阻挠别人搞载入航天。其中一招就是大肆宣染载入航天的高成本和高风险,尽言其弊,诱骗别国放弃载入航天计划,使自己永享垄断优势。这与它在航母、大型民用飞机和超大规模集成电路上的作法如出一辙。

"这与它在航母、大型民用飞机和超大规模集成电路" 这句话太有意义了
大型民用机我们搞了(虽然没成功)  载人航天我们搞了 CPU我们搞了  航母.......  哈哈哈哈  高兴的还在后头呢!
这次应该还是一次试验:试验生命保障系统。也许下次才是“神舟”显现威力的时候!
好文章