真正的威胁：空天飞机X-37B与第二代“猎鹰”HTV-2

数学网友发帖认为《空天战机也还是纸老虎且作用被夸大》。数学网友在贴中阐述的基本道理确实是正确的。可惜，数学网友仍然受到了《大公报》这位记者先生提供的错误信息的误导，以为美国空军的“空天飞机X-37B”真有吹嘘的那么牛。

本网友就也来聊聊空天飞机。

下面是《大公报》那篇报道的超级链接，有兴趣的网友可去看看全文：
《「空天战机」令「无核世界」倡议苍白无力》

报道对空天飞机的描述是很恐怖的：“地球上空高悬的「空天战机」，将随时摧毁对手的核设施和所有通讯卫星。据报道，空天飞机的飞行速度极快，可达到二十五倍音速，所有的雷达都不可能捕捉到它的痕迹，从而使其它各国的反导系统完全瘫痪；该机还装有可以捕获卫星的「机械手」，随时可对卫星进行打击或干扰，可在有效载荷舱内嵌入各类机载武器用于实施远程精确打击。它将火箭与飞机融为一体，可以长时间携带导弹停留在太空轨道上，将整个地球纳入美国的「两小时打击圈」，为太空军事化、武器化打开了方便之门。”

真有这么恐怖么？

先说说“地球上空高悬的「空天战机」”。

空天飞机X-37B就是同时具备航天和航空能力的飞机。
简单地说，它既能在大气层用航空发动机飞行，也能在火箭发动机的推动下进入地球卫星轨道，然后沿着地球卫星轨道飞行。
无论是在大气层里飞行，还是在地球卫星轨道里飞行，它都是必须以很高的速度飞行的，是不可能像直升飞机那样停在空中“高悬”的。

再来说“将随时摧毁对手的核设施和所有通讯卫星”。

如果能够知道地面核设施的精确位置，它确实可以“随时”进行攻击。
不过，其他战略轰炸机也能执行这个任务，而且核大国的主要核反击力量是水下两百多米的核潜艇，这是空天飞机难以发现的。
因此，空天飞机只能摧毁固定的核设施，对核大国的核反击力量并没有什么影响。

至于“摧毁通讯卫星”，就没有那么容易了。
空天飞机要摧毁卫星，有两种可能的方法：1）向卫星发射攻击物，直接击中卫星；
2）改变自己的轨道，到达卫星的轨道，然后摧毁它。
这两种方法都需要准确地知道目标卫星的轨道，否则是不可能做到的。
第一种方法，即使知道了目标卫星的轨道参数，高速飞行的空天飞机要发射某物使其命中同样高速飞行的目标卫星，仍然是相当困难的事情。
第二种方法类似于空间站的对接，即使在两个空间站互相配合的情况下也是很困难的事情。
总之，除非空天飞机事先就已经待在目标的附近随时待命，否则根本就不可能“随时摧毁通讯卫星”。

接着来说“空天飞机的飞行速度极快，可达到二十五倍音速”：这句话完全是废话。

为什么这么说呢？前面已经说了，空天飞机是可以进入卫星轨道的。
大家都知道两个常识：1）进入地球卫星轨道的最低速度叫做“第一宇宙速度”，大约是每秒7.9公里；2）声音在大气中的传播速度大约是每秒0.34公里。
用7.9除以0.34，得到23.2，这就是“空天飞机的飞行速度极快，可达到二十五倍音速”的来历。
“二十五倍音速”，指的是空天飞机在卫星轨道上的飞行速度，并不是说它能在大气层里以这个速度进行长时间的巡航。

接着再说“所有的雷达都不可能捕捉到它的痕迹”：这句话是事实，但同样也是废话。

由于这句话是紧跟着“空天飞机的飞行速度极快，可达到二十五倍音速”，很容易让人误以为：雷达捕捉不到空天飞机，是因为它飞得太快了。
雷达发出的是电磁波，速度是光速，而空天飞机的最高速度也不过是前者的万分之一而已，飞行速度快，并不是捕捉不到信息的原因。

原因在于空天飞机的飞行高度。

《中国日报》的报道《美国X-37B空天飞机即将试飞 部分机密提前曝光》给出了空天飞机的飞行高度：“布莱尔表示，如果发射之后一切按计划进行，X-37B在设计上能够执行最长为期270天的太空任务。她在接受太空网采访时说，这种空天飞机在设计上用于绕距地面110至500海里(约合203至926 公里)的低地球轨道飞行。”

距离地面60公里以上的大气，一部分空气分子在太阳发出的X射线和宇宙射线照射下电离生成正负离子，这个高度以上的大气被称为“电离层”。
电离层的正负离子会强烈地吸收电磁波，同时使得电磁波发生折射和散射，严重影响电磁波的传播。
距离地面203公里的高度，这已经在大气的电离层（距离地面60公里以上）之上了。
要探测到电离层之上的飞行物，发射的电磁波必须能够穿越电离层，到达被探测的物体之后，反射回来的电磁波仍然得能够穿过电离层。
这就要求电磁波的频率必须很高，通常得达到微波的超高端。
高空通讯卫星向地面发射电磁波信号，使用的频率就是微波频率，而且这还是卫星向地面单方面发射电磁波。
普通雷达发射的电磁波频率通常没那么高，发射的电磁波本来就很难穿过电离层，再要探测反射回来的，就更不可能了。
问题是：哪个国家用雷达去探测飞行在地球轨道上的卫星来着？

美国空军在同一时间段对“第二代“猎鹰”高超音速滑翔机HTV-2”进行了试飞。
不过，此新闻似乎没有多少人关注，可能是因为《美军高超音速机试飞失败》：“星岛环球网消息：美国空军周五证实，周四在太平洋上空试飞一种最新无人驾驶战斗机，名为第二代“猎鹰”高超音速滑翔机(HTV-2)，但试飞失败。

　　香港《文汇报》报道，国防高级研究计划局(DARPA)发表声明称，试飞于周四下午4时在加州范登堡空军基地进行。数据显示，HTV-2由“牛头怪IV型”火箭携带下顺利升空，并成功分离，原定以时速1.3万哩飞越太平洋，在30分钟后坠入夏威夷西南方约2100哩的海面。但在发射9分钟后，遥测装置失去HTV-2的讯号，工程人员正在研究数据。

　　DARPA表示，HTV-2能以比音速快20倍的速度，滑翔穿越地球大气层。美军原定于2011年进行第2次试飞，但DARPA早前表示，最终要视乎首次试飞结果。两次试验耗资约3.08亿美元。”

其实，这种能够在大气层内以20倍以上的音速滑翔的无人驾驶战斗机，才是真正可能形成常规威胁的。