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来源：国际航空（ID:interavi），本文刊载于《国际航空》2016年第11期 平流层飞艇在飞行高度、覆盖范围、留空时间等指标上具有独特的优势，因而具有无与伦比的战略战术价值。各方应坚定信念，从实际需求出发，以渐进式的模式推进平流层飞艇技术的发展。 平流层飞艇活动高度在20km以上，留空时间长，且可以定点驻留空中，这为人类利用临近空间开辟了一条新路径。通过采用多样化的设计方案和运用模式，这种飞行器有望在军用领域、民用领域和军民共用领域发挥无以比拟的作用，乃至对未来战争形态产生颠覆式影响，因而备受军方、政府和民间资本的关注。 从近几十年国内外平流层飞艇的研发情况看，这种飞行器的技术门槛很高，研制过程存在复杂性和不确定性，充满各种挑战，而且鲜见成功者，使得这个领域暂时还没有“成功经验”可供借鉴。 为此，有必要深入分析研究平流层飞艇的发展趋势运用模式，加大业内对其效益和价值的理解深度，增强研制方和投资方的信心，为工业界在这个领域取得成功打下基础。 长航时是首要目标 现有平流层飞艇还没有投入实际使用，一个很重要的原因是留空时间偏短，普遍不超过24h，不够理想，没有达到军方期望的水平，因此增加平流层飞艇的留空时间，实现长时间驻空执勤，将是这种飞行器首要的发展目标。 大载重与大功率并举 平流层飞艇在机体尺寸、飞行高度、续航时间等方面具有独特优势，然而载荷携带能力多为数十至数百千克级，相对很小。如果要承担反隐身任务，需要携带重达数吨的任务系统，而目前的发展水平还难以达到。另外，能源系统的功率有待大幅提升，以满足任务系统的需求。要想减少平流层飞艇在未来作战使用时受到的限制，必须增大其载荷携带能力和能源系统功率。 结构与传感器实现一体化 随着技术的发展，平流层飞艇不但将实现结构与传感器的一体化，而且多种传感器融于一体的趋势更加明显，从而使得飞艇整体的重量更轻，而任务系统功能更多、性能更强。 更加注重对装备体系的贡献 未来战争中，作战双方将更加注重体系之间的对抗。平流层飞艇作为未来作战装备体系的一部分，必将注重与体系的交联，其功能和能力定位在设计时就会强调与体系其他部分的互补和相互增强，产生“1+1＞2”的效益。事实上，类似的装备发展项目很多，相互之间需要竞争有限的军费。因此，平流层飞艇平台及其任务系统要想在竞争中取得一席之地，必将适应体系化作战，更加注重对装备体系的贡献。 减少进口依赖 平流层飞艇的发展目标是为响应未来作战的实际需求，推出能显著提升体系作战效能的一型或多型装备，而不仅仅为了提高科研水平或实现某种技术突破。因此，必须考虑实用性。对于一些国家而言，有的关键材料、元器件乃至填充气体等对进口的依赖比较大，不利于未来的批量生产和后续的维护保障。所以，各国可能围绕减少进口依赖，依靠自身技术攻关，在某些方面研究尝试采取不同的技术途径，如审慎研究重新使用氢气取代氦气作为填充气体的可行性。 长时间/大范围监视和大容量通信中继 在和平时期，如果采用高超声速临近空间飞行器穿越潜在对手领空进行侦察，这将是极具军事挑衅色彩的行为，容易引起战略误判，因此一般不能轻易使用。相比而言，利用卫星周期性过顶侦察和飞机抵近侦察更具可行性。然而，卫星侦察存在过顶时间短、易被干扰且目标易提前规避等问题，而飞机抵近侦察很容易被拦截。平流层飞艇凭借独有的能力特点，恰好可提供一种新的侦察技术途径。较为适中的战术技术能力和相对更好的使用经济性，使得平流层飞艇能够更好地承担长时间/大范围精确情报监视侦察（ISR）任务。 与地球同步轨道（GEO）卫星12ms的信息延时相比，平流层飞艇通信平台的信息延时仅为0.03ms，信号强度在自由空间的衰减将减少65dB。这将有利于通信终端的小型化，并提高抗干扰性，有利于在通信卫星数量有限的条件下，更好满足各作战单位之间急速增长的大容量带宽需求。平流层飞艇侦察平台可以长时间“凝视”目标，获得的目标图像和数据的质量将比卫星高很多，在信息量、时效性和可信度等方面具有明显的优势。在经济性方面，卫星发射费用相当高。以长征-2C火箭为例，其有效载荷的最低发射费用为30000美元/千克，而平流层飞艇的有效载荷发射费用约18美元/千克，具有很大的成本优势。另外，平流层飞艇可回收重复使用，任务系统的维修和升级也较为方便，效费比要比卫星高很多。 由于飞行高度更高，平流层飞艇任务载荷覆盖范围大的优势十分明显。在20km高空飞行的平流层飞艇，其对海平面目标的通视距离为580km，而在10km高度的飞机的通视距离为410km，前者覆盖区域面积几乎是后者的2倍。 因此，无论是对于侦察监视任务，还是通信中继等任务，平流层飞艇都具有更高的效能。不过，平流层飞艇机动性不如飞机，应侧重于日常的常态化任务，而飞机更适合执行快速响应和前出任务，二者可互补使用。 此外，利用平流层飞艇持久驻空、覆盖范围大等特点，可将之用于战地和要地的电子信号监测，有效慑止敌特分子发出电子情报信号和我方官兵违法违规使用手机或其它通信设备，在技术上实现对“通信宵禁”的监控。对于现代战争中部队在远洋和高海拔地区作战时的大容量、超视距、不间断的通信需求，平流层飞艇将可以很好地满足。 总之，平流层飞艇在战术技术性能、灵活性和经济性等方面具有独特优势，可用作“伪卫星”，而且可以通过不断升级任务系统来快速形成新地战斗力，因此军方对其存在现实需求。 导航定位和卫星功能补位导航卫星通过发射无线电信号，可在全球范围内为各类用户终端全天候提供高精度的定位、导航和授时服务，极大地提升了武器装备的作战效能。1999年的科索沃战争中，美国空军B-2战略轰炸机在能见度很低的气象条件下，仅用了2枚卫星制导炸弹就炸毁了多瑙河上的瓦拉丁大桥。 由于对信息化战争的支撑作用，导航卫星在战时必将受到敌方的干扰、致盲或攻击，其效能将受到影响且生存性面临严重挑战。 因此，可考虑在平流层飞艇上加装导航信号广播设备，与已有的卫星导航系统配合使用，可快速提高卫星导航系统的抗干扰能力和导航定位精度。当然，也可以通过多个平流层飞艇组网，构成专用的战区级导航定位系统，直接为武器系统提供更精确、更可靠的导航和制导数据，而不必再依赖于卫星导航系统。2005年2月，美军秘密进行了“施里弗-3”空间战模拟演习，重点演练了空间系统的防护——即当卫星失灵时，改用平流层飞艇迅速补充功能。 综合预警探测和电子侦察与对抗近年来，全球多个国家和地区在发展具备高隐身能力的战斗机、轰炸机、无人侦察机、巡航导弹等先进武器，有的已经成规模装备部队。这些高技术装备极大压缩了预警机的探测距离，使得反隐身成为防空领域的重点和难点问题。特别是未来的无人作战飞机，其目标信号特征将比有人机低一个数量级而作战半径却更大，这使其可以采取灵活多变的进攻路线。这对于防守方来说，探测难度剧增，发现距离更短，留给防空系统的预警时间更短，亟待未雨绸缪，加以考虑。 考虑到平流层飞艇的特点，在这种平台基础上研制的预警飞艇将是提高防空体系反隐身能力的绝佳手段。 如果研制成功，预警飞艇的飞行高度在20km以上，对低空目标的探测距离不小于600km。如果通过多架飞艇进行组网，与地基预警雷达、预警机等装备进行协同，将构建由多传感器组网的综合预警探测系统，大幅扩大预警范围并减少盲区，弥补预警机在数量、续航时间等方面的不足。这种预警体系将由“地基雷达+预警飞艇”承担日常的大范围监视任务，预警机则针对重点方向快速前出，以增强部分区域的预警探测能力，增加敌方进攻的复杂性和难度。 同时，随着技术的发展，预警飞艇上的雷达载荷将与电子支援、电子防护和电子攻击等载荷实现一体化设计，预警飞艇将可对目标区域实施持续数月的电子侦察、通信侦察乃至电子战攻击。 此外，还可预见，预警飞艇还将具备火控级目标指示能力，与现有防空系统交联，可以在更大范围为后者提供低空来袭飞机/巡航导弹的目标指示信息而实现协同拦截，甚至实现一型防空导弹的对空、对地、对海多模式攻击。 美国海军E-2预警机和美国陆军基于系留式气球的JLENS雷达系统已经完成相关靶试，分别引导了PAC-3防空导弹和AIM-120空空导弹成功拦截低飞的巡航导弹目标。 一体化侦察打击与飞机、无人机投入战场后任务不断拓展的情况类似，随着平流层飞艇有效载荷能力的不断提升，以及在低对抗环境中打击时敏目标的需求增加，未来的平流层飞艇必将拓展打击能力，实现“发现即摧毁”的侦察打击一体化作战能力。这种发展思路将提高装备的作战效能和经济效益。 此外，随着载荷能力的提升，平流层飞艇还可作为“空中航母”使用，按需发射中小型无人机，进一步对热点区域实施抵近侦察乃至执行打击任务。 非战争军事行动对于军队而言，执行诸如撤侨、抢险救灾、人道主义救援、海上搜救等非战争军事行动已不少见。 对于救灾行动，平流层飞艇搭载通信中继、光学探测、合成孔径雷达等设备后，可很好地为指挥部实时提供灾区的高分辨率图像，并搭建起应急通信链路。如果再配合空降空投的相关设备，可以打通灾区与外部的通信联系。 对于民航飞机全航线主动实时监控、大范围防空识别区实时监控、海洋环境检测与反海盗/反走私/海上缉毒/禁渔期监控执法、大城市空中安保监视与技术侦察等非战争军事行动，平流层飞艇通过搭载相应载荷可以实现更好的任务效能，同时提高效费比。 偏远地区通信网络构建美国谷歌公司和脸谱网都已经尝试在利用高空气球和高空无人机为偏远地区提供互联网服务。如果采用类似的思路，平流层飞艇在为偏远地区提供互联网和通信服务等方面具有得天独厚的优势。 由于平流层飞艇活动区域在临近空间，运行高度明显高于普通军用和民用航空器，避免了空域冲突问题。目前，临近空间还较为“干净”，部署较为自由，只要持久留空问题得以解决，平流层飞艇将非常适合用于为偏远地区构建无线通信网络，而且部署和载荷升级不受地理环境的制约。 平流层飞艇的研制难度很大，实际应用所要求的载荷重量、能源功率和留空时间等指标在短期内难以达到。但是，综合考虑其无与伦比的潜在的战略战术价值和军事效益，各方应坚定信念，以渐进式发展的模式，从重量较轻、功耗较低的卫星导航增强、通信中继、无源电子/通信侦察等领域开始发展单一载荷，不断积累飞艇平台和任务系统的研制/使用经验，使其在发展过程中贴近实际需求。后续发展可逐渐提高指标要求，实现单艇的多任务系统集成以及多艇组网运用等高级运用模式。 《时史文科》 |
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