高空飞艇

　　□陈长春　王柳军

　　美国正在研制一种世界上最大的巨型飞艇。这种如摩天大厦般高大的无人飞艇将会沿着美国边界的高空巡弋，担任值勤一年也不用休息的“流动哨”。它是美国NMD防御网上的新角色。美军要用巨型飞艇对美国大陆的边缘地区进行长时间的持续不断的监视，并充当预警雷达平台，阻击突然袭来的巡航导弹。

　　2003年9月29日，由北美航空航天防御司令部主持，美导弹防御局与波音公司、洛－马公司签订了研制巨型高空飞艇的合同，研制费用达4000万美元。波音公司的“臭鼬”车间和洛－马公司的海上系统与传感器子公司承担了研制任务。今年6月将对这项重大计划进行进一步审议论证，以决定是否能在2006年向军方交付这种高空飞艇。美国导弹防御局专家最近宣称，一支由这样10艘巨型飞艇组成的飞艇群就能为美国本土提供预警屏障。

　　美巨型飞艇会是什么样？

　　巨型飞艇是美军浮空器发展计划中的重头戏。浮空器是指利用轻于空气的气体来提供升力的航空器。依照工作原理，浮空器可分为飞艇、系留气球和热气球，其中飞艇和系留气球是军事使用价值最高的浮空器。飞艇和系留气球的主要区別是飞艇比系留气球多了自带的动力系统。飞艇分有人和无人两类，也有拴系和未拴系之别。按照美导弹防御局的设计要求，这种巨型高空飞艇将是一种新型的、无人操纵的未拴系飞艇，要能在2.1万米高的空域游弋，能在美国边缘地区上空滞留一年时间，且无须添加燃料。这个优点是无人机和高空侦察机无法做到的。它使用太阳能和电力发动机驱动螺旋桨，除提供飞艇运行动力外，还能提供10千瓦的动力，以便携带重达1.814吨的监视与通信系统。它的再生的氢燃料电池可为这种未拴系飞艇提供补充的动力源。

　　巨型飞艇所在的工作高度，空气密度仅是接近地面空气密度的1/20。所以空气静力的扩张对于设计和制造高空飞艇有很大影响。在1.9万米以上的平流层高度，风速比人们在地面上看到的要柔和得多。飞艇在高空执行任务时最理想的风速是在93～370公里/小时之间。然而，对在那样高度上工作所涉及的臭氧和热效应问题还存在着争议。这两个问题对于巨型飞艇在这一高度上持续工作具有重要的意义。

　　未拴系巨型飞艇长度大约152.4米，直径48.758米，体积为14万～17万立方米。它的整体结构使用的是柔韧的纤维复合材料，既轻便又结实。飞艇的软式外壳是由几种不同的材料粘合而成的薄片，可为飞艇提供一定的强度和对外界的防护能力。它通过向飞艇内充惰性氦气来支撑它的外壳。

　　它既有自主飞行的能力，又有遥控飞行的能力。它有一个飞行推进装置，能在任何时间里飞行。巨型飞艇的起飞、下降和返回都能进行控制。巨型高空飞艇从墨西哥湾的海上各条通道上巡逻至美国西南边境，再返回到华盛顿州。艇上携带的雷达可提供良好的互相重叠的探测覆盖面，探测面积差不多可以覆盖美国整个大陆。在1.9万米以上高度，雷达的覆盖面是一个圆形，直径大约可达1200公里。地面雷达很难探测到在1.9万米高度上的飞艇，因为制造飞艇用的轻型纤维材料具有隐形性能，模糊或减弱了飞艇自身的特征标记。此外，当它被子弹射中后，也不会爆裂，因为它在充气时并没有受到高压。

　　美军“绳牵小飞艇”用到了阿富汗和伊拉克

　　美军在重点发展未拴系巨型飞艇同时，也重视发展拴系小型软性飞艇、系留气球等浮空器。这很合美陆军的意。美陆军在阿富汗取得了使用小型浮空器收效较好的经验，今年在伊拉克也用上了拴系小型浮空器。

　　美陆军使用的3种小型拴系浮空器应属系留气球，可人们爱用它的俗称“绳牵小飞艇”。其长度分別为15米、37米和71米。其上面可携带一部彩色白昼摄像机、一部红外昼/夜摄像机和一部带目标方位指示器的激光器；也可携带新研制的网状传感系统，包括有360度监视雷达和精确跟踪照射（火控）雷达。它能进行长达 30天的连续监视。

　　每一个小型拴系浮空器都能升高到3000～4600米之间，通过系链向飞艇提供电能。在充有氦气的飞艇下部，雷达都被纤维隔离风罩包着。在4600米高度，监视雷达克服了地球曲度以及山的遮挡，可探测低空飞行的大约在370公里之内的来袭导弹。火控雷达会提示来袭目标，并通过一头拴系在地面站上的光纤电缆把从浮空器上探测到的目标信息传送给导弹防御系统。

　　这种“绳牵小飞艇”很难被打下来，因为它在空中游弋之前，已经在艇身上穿了许多小孔。它很容易回收，也很容易修复。控制装置安装在地面站塔楼的顶部。用“绳牵小飞艇”监视美军部队驻地周围的情况，就不需再派出巡逻部队。

　　美海军特別重视发展飞艇载高超-光谱传感器系统。在去年的飞艇载高超-光谱传感器系统试验中，飞艇非常准确地发现并跟踪了在佛罗里达州海岸附近游弋的30条鲸鱼。试验证明艇载高超-光谱传感器系统具有优越的传感侦察性能，达到了设计要求。这个系统是1999年10月美海军投资5000万美元开始研制的，历时5年。这个系统能探测隐藏在树叶之下的其他探测装置、伪装物、人眼看不见的物体发出的令人难以捉摸的朦胧色。飞艇载高超-光谱传感器系统能分辨250条彩色光带，而人的眼睛仅能分辨3条光带。

　　美空军现役较大的拴系飞艇叫420K号浮空器，2001年开始启用。420K号长为 63.4米，艇身跨度19.8米。艇上有雷达和动力装置。那部L-88型雷达覆盖360度，探测距离达370公里。雷达连接在飞艇的侧下部，并用压缩纤维隔离风罩包着。发动机-发电机的动力系统可为飞艇提供一个星期的能源，随后飞艇开始回收，它的动力系统也要进行更换。有一个动力装置要拆下来重新添加燃料，以便在下一个工作周期里继续使用。它的系链是一种纯机械结构系链。

　　沿着美国南部边境地区，美空军空中作战司令部部署了浮空器雷达系统。它由尤马、瓦丘卡堡、德明、马尔法、伊格尔帕斯、里奥格兰德、卡乔岛、拉哈斯和普埃托里科9个工作基地组成，每个基地管理一个或两个系留气球。系留气球用一根7.62公里长的钢丝绳拴系着进行收放。这根钢丝绳的另外一头系留在备有绞车的塔楼上。系留气球能升到4572米高度。在充有氦气的大型纤维气球上带有监视雷达或其他电子设备。在卡乔岛上的系留气球要小一点，上面装置一部发射机，专门用来把美国的电视节目发送到古巴。