临近空间飞行器发展现状及军事应用研究

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1、檸檸檸檸檸檸檸檸檸殠檸檸檸檸檸檸檸檸檸殠檸檸檸檸檸檸檸檸檸檸檸檸檸檸檸檸檸檸檸檸檸檸檸檸檸檸檸檸檸檸檸檸檸檸殠临近空间飞行器发展现状及军事应用研究张海林周林马骁汪禹喆摘要临近空间飞行器具有航空航天飞行器无法比拟的优势，在未来空间通信指挥、侦察监视、支援保障、快速打击等方面具有重要的应用价值和特殊的军事战略意义。对临近空间飞行器的发展现状及特点进行了综合分析，并探讨了临近空间飞行器的军事应用前景。关键词临近空间飞行器军事应用引言临近空间是指距离地面20～100km的大气空间，介于航空空间和航天空间之间，也可称为亚轨道或空天过渡区，又称近太空，主要包括平流层的大部分区域、中间层和部分热

2、层区域。随着临近空间特有的战略意义日益凸显，对临近空间的开发和利用正成为各航空航天大国关注的热点，它们不惜投入大量人力物力研究临近空间飞行器，并已取得一定的技术突破。“高边疆”战略的缔造者格雷厄姆曾说过:“在整个人类历史上，凡事能够最有效地从人类活动的一个领域迈向另一个领域的国家，都能获得巨大的战略优势。”“冲破平流层，进军临近空间”已经成为世界军事强国谋求空天优势，抢占战略制高点的重要举措。因此，为争夺临近空间优势、保证国家安全、增强利用临近空间的能力，对临近空间飞行器发展现状及军事应用前景进行深入分析具有深远的战略意义。1临近空间飞行器发展现状分析临近空间飞行器是指部署在临近

3、空间，用于执行特定区域侦察与监视、军事通信中继、导航与定位、环境监测、反卫星与反弹道导弹、实施地面打击与防御，以及进行全球兵力投送等军事任务的各种信息支援平台、攻击武器和战略投送平台等。临近空间飞行器按照不同的标准有不同的分类。最常用的分类方法就是以临近空间飞行器的飞行速度进行分类，一般分为低动态临近空间飞行器和高动态临近空间飞行器。其中，低动态临近空间飞行器包括悬停临近空间飞行器和能够以亚声速飞行的临近空间飞行器，主要包括超高空气球、超高空飞艇、超高空无人机等。高动态临近空间飞行器指的是能以超声速或高超声速在临近空间飞行的飞行器，主要包括亚轨道飞行器以及各种能穿梭于临近空间的超

4、声速和高超声速飞行器。1．1低动态临近空间飞行器当前，世界各国都提出和试验了多种临近空间飞行器方案，但技术较为成熟且进入实体试验的主要集中在低动态临近空间飞行器上。低动态临近空间飞行器主要指飞行速度小于或接近声速、飞行高度在20～30km的临近空间飞行器。目前，其发展趋势主要有低速(Ma＜0．3)和亚本文2014-02-20收到，张海林、周林分别系空军工程大学博士生、教授表1典型低动态临近空间飞行器及其主要特点与主要用途类型典型飞行器国家高度/km最长飞行时间/h主要特点主要用途超高空气球平流层漂浮平台美国20可达数月之久结构简单，成本低，但阻力大，定点能力和机动性能差战场气象保障

5、、通信监视平台高空气球中日联合16可达数月之久超高空飞艇攀登者美国30可达数月之久可在指定空域停留或盘旋，搭载能力强，可进行低速水平飞行，机动性好通信与监视平台，导弹预警，装载攻击武器系统，地面、太空高空的中转站，战略投送平台平流层卫星(Stratellite)美国21半年之久高空飞艇(HAA)美国20一年以上探测器与结构一体化(ISIS)美国21一年以上太阳能飞艇(SPA)以色列21可达3年之久大型超高空飞艇日本20一年以上超高空无人机太阳神(Helios)美国25坠海失败飞行器可在空中停留两天，其航线不受轨道的约束，可搭载较多的专业装备遥感与探测，作战气象研究，大气层环境研究，

6、监视平台以及传感器技术研究提休斯美国2536猛禽美国19．848全球鹰美国19．8＞36普罗透斯美国19．54～22顶点(Apex)美国315图1美国导弹防御局超高空飞艇图2美国全球鹰超高空无人机声速(Ma=0．3～1)两个方向。如图1所示的超高空飞艇以及图2所示的美国全球鹰高空长航时无人机等，其典型类型的发展计划、主要特点和主要用途如表1所示。1．2高动态临近空间飞行器高动态临近空间飞行器是指能够在临近空间以大于声速的速度飞行的一类临近空间飞行器，一般具有飞行速度快、飞行空域广、响应时间快、飞行环境复杂等特点，以Ma=5为界限，又可以分为超声速临近空间飞行器(1＜Ma＜5)和高

7、超声速临近空间飞行器(Ma＞5)。超声速临近空间飞行器包括各种类型的高空飞机和亚轨道飞行器，高超声速临近空间飞行器包括通用再入大气飞行器和各种类型空天飞机。如图3所示的美国高超声速飞行器X-43以及图4所示的高超声速飞行器X-51，其典型高动态临近空间飞行器发展计划、主要技术和主要用途如表2所示。2临近空间飞行器特点分析通过临近空间飞行器发展现状分析，可以看出，临近空间飞行器不但具备航空、航天飞行器的诸多优点，同时还具备很多自身独特的优势，能够有效地与传统航空和航天