绝密飞行器着陆:美军X-37B返回地球,轨道上还有一架中国空天飞机

据多个消息人士爆料,美军在近地轨道上执行绝密任务的飞行器X-37B,已经于11月12日清晨(美东时间)降落于佛罗里达肯尼迪机场,此次在轨任务时间已整整908天,它到底在轨道上干了什么事情?为什么会突然返回地球?

X-37B:为何突然降落?

对于X-37B的返回美军并没有事先通告,对于向来标榜自己透明公开的美军似乎一反常态,甚至在13日也没有公告,之所以了解到X-37B返回是有几个因素,一个是肯尼迪航天中心附近空域禁航令,另一个则是佛罗里达州多位居民都听到了上空的音爆。

一位居民家的监控视频显示,大约在11月12日5点17分时(清晨),一个高速飞行器在佛州上空拉出了一个巨大的音爆,很多居民都被惊醒了,结合此前的空域禁入禁令,很多航天爱好者判定可能是X-37B正穿过大气层向肯尼迪航天中心降落。

而另一个关键证据则是北美防空司令部发布的近地轨道目录序号中X-37B的编号为:45606已经找不到在轨飞行物体,这是北美防空司令部给在轨物体编码的编号,所有被监测到在轨发射物都会被赋予一个编号,即使是临时在轨也会,因此这个编号所对应的飞行器一旦失去编号,那么表示它已经不在轨了。

这三个信息都表示X-37B已经返回地球,但问题来了,在太空执行了2年多任务的绝密飞行器,为何突然返回地球,它在太空到底干了“哪些好事”,下文就此简单做个分析。

绝密飞行器X-37B:到底干了什么?

X-37B是波音开发的可重复使用无人航天器,或者也可以将其理解为一架小型航天飞机,其模式是使用火箭Atlas V将其发射送入轨道,任务执行完毕后载入大气层水平着陆,和航天飞机的过程几乎一致。

X-37B经历了几个发展阶段,最早是1999年提出、NASA和美军联合出资、波音承包的方式制造一种能在航天飞机货舱中进入太空的飞行器X-37,其设计思想部分来自DARPA的研究成果。不过后来因为航天飞机面临退役,修改设计将其置于Atlas V火箭的整流罩内发射。

2004年9月13日,NASA将X-37移交给国防高级研究计划局(DARPA),此后该计划转为绝密,外界对该计划进展知之甚少。2005年6月份,X-37的A版滑翔测试成功;2006年11月,美国空军宣布从X-37A的基础上开发X-37B,计划要求X-37B最长可以在轨道上停留270天。

X-37B的首飞OTV1是在2010年4月22日,任务时间224天,此后曾多次执行任务,时间一次比一次长,到2020年的OTV6已经延长到了908天:

X-37B的长度为8.92米,翼展4.55米,最大起飞重量为4.99吨,有效载荷空间为2.1 x 1.2 米,虽然有相关参数,但美国军方与NASA对它的功能一直讳莫如深,从未公开过它的具体任务性质,各大媒体对其功能做了一些猜测:

对于这些猜测,美国军方对其中几个予以否认,大部分都是不置可否,另外也有专家认为其可能有如下几项功能:

不过X-37B的货舱尺寸仅为2.1 x 1.2 米,捕获卫星从理论上确实可以,但捕获后并没有地方可以放置,只能搞些破坏等操作,不过使对方武器失能也就达到了目的,无需将其带回地面研究。

突然降落:究竟是为什么?

X-37B在328 x 343千米的轨道上运行了很久,10月21日突然降低到了294 x 274 千米的高度,不过无论是NASA还是美国军方都没有公布X-37B降轨的意图,而这次则直接返回地球,笔者认为,可能是它需要“加油”了。

因为X-37B的尺寸比较有限,其装载的燃料量也比较有限,而X-37B的运行方式需要消耗大量燃料:其一是变轨,其二是低轨道运行。X-37B因为任务需要多次变轨,这会消耗大量燃料,而另一个关键则是低轨道运行,这里大气分子密度比较高,比国际空间站轨道维持都要频繁,因此燃料消耗接近极限是其返回地球的关键。

落地后它将需要一次维护,检查机体在穿越大气层有没有受损,检查发动机是否能继续工作,姿态控制的发动机是否需要更换等等,因为姿控发动机大都是肼类燃料,这类燃料对发动机储箱腐蚀作用比较大,或者需要进行一次“大修”,之后或者将重新上天,北美防空司令部也将赋予它一个新的卫星编号。

轨道上还有一架中国空天飞机

提到美军的X-37B时大家一定会想起中国在2022年8月5日也发射了一架和X-37B非常接近的飞行器入轨,也被称为是中国的X-37B,卫星编号为53357,名称为PRC TEST SPACECRAFT2,目前的轨道参数如下:

中国的X-37B同样非常神秘,据传闻称最早可以追溯到2007年披露的挂在轰六机腹下的“神龙”空天飞机,姑且我们称中国的X-37B为“神龙”空天飞机,这是一种有机翼以及垂直尾翼、尾部还有一台发动机、机身上分布若干姿态发动机的轨道器,起飞时需要用火箭直接送入近地轨道,但返回时却和飞船返回不一样,并非使用降落伞在四子王旗或者东风着陆场,而是只需要一个有着长长跑道的机场即可。

笔者在这里就纠正下,空天飞机是一种水平起飞、水平着陆的飞行器,美军的X-37B和中国的“神龙”飞行器都不符合这个要求,或者被称为小型航天飞机更为合适,不过也架不住大家的喜欢,所以“神龙”空天飞机的说法就流行开来了。

此后关于神龙的消息简直就比中国载人登月的消息还少,2011年1月8日,陕西电视台新闻报道了“我国跨大气层飞行器试飞成功”的画面,但官方却没有任何详细资料公布;

这次从8月5日在酒泉发射后,已经3个多月,仍然还在太空飞行,比上次任务时间要久很多,尽管有多次谣传它即将降落,比如在发射后不久,美媒TheDrive上就出现了一篇文章分析称于近日将在罗布泊某边远机场降落,有几个理由:

当然最后这个猜测显示是错误的,因为这架飞行器还在轨道上执行任务,并且最近还有一次异动:

10月23日到24日间,“神龙”空天飞机的轨道出现了大幅度升轨操作,近地点突然提升了将近250千米,此前是351 x 591 千米,目前新的轨道数据是 597 x 608 千米,基本可以看成是圆轨了。

目前也没有任何消息称“神龙”空天飞机会返回,其实和美国的X-37B一样,这项绝密任务没有任何可以公开的信息,大家就瞎猜吧!

X-37B和“神龙”空天飞机,如何返回?

这两款飞行器都是被火箭发射上天的,X-37B是Atlas V火箭,“神龙”空天飞机则是CZ-2F火箭,也就是用于载人航天发射的那款火箭去掉了逃逸火箭。不过两款飞行器返回时却是靠自身动力方式,大致过程和航天飞机返回很相似:

当轨道星下点接近降落机场附近时始离轨程序会开始启动,调转机身尾部朝前,启动减速发动机减速,减速后的轨迹与理论下降轨迹拟合时飞行器将会再次调转机身,变成头部朝前;

进入大气时会调整飞行器的迎角,利用平坦的底部在大气中减速,比如航天飞机的迎角可达40 左右左右,速度一般能达到25马赫左右。

飞行器会逐渐减速,也可能以S形机动减速,在到达40千米高度时,飞行器的各个气动翼面可以用作,此时速度已经从25马赫下降都只有数马赫。

此后这个飞行器就是一架在大气层内滑翔降落的飞机,此时的飞行器主发动机和姿控发动机都不再气动,唯一能控制的就是滑翔的迎角以及气动翼面。这种飞行器的升阻比可达5以上,40千米的高空开始可控滑翔,理论上在上百千米的机场都可以安全降落。

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页面更新:2024-04-12

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