1.2.1 临近空间与临近空间高速飞行器

临近空间是伴随科学技术的发展在现代战争中开辟出来的一块新战场,是陆、海、空、天、电、网多维一体化战场的重要组成部分,临近空间安全是国家安全体系中的一个重要环节,近年来受到世界各国的高度重视。临近空间是指距地面20~100km的空域,主要包含大气平流层、中间层和小部分增温层,纵跨非电离层和电离层(按大气被电离的状态,60km以下为非电离层,60~1000km为电离层)[49-51]。如图1-1所示,临近空间处于天空和太空的结合部,作为空天一体化的重要纽带,对于各军事强国发展空间高科技和军事应用、满足空天立体作战需求具有极为特殊的战略意义[52]

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图1-1 临近空间示意图

近年来,随着航空航天技术和隐身技术的蓬勃发展,涌现出X-43A、X-51A、HTV-2、X-37B等代表未来飞行器发展趋势的临近空间高速飞行器(High Speed Near Space Vehicle,HSNSV)。临近空间高速飞行器通常是指能够在临近空间飞行,飞行速度在1马赫(1马赫≈340m/s)以上的飞行器[51]。典型的临近空间高速飞行器主要有以下3种。

(1)高超声速巡航导弹,其飞行速度大于6马赫,飞行高度在30km以上,射程大于1000km,命中精度在15m以内,如美国高超声速巡航导弹X-51A、美国海军高速打击导弹HISSM、俄罗斯“彩虹”-D2试验飞行器。

(2)高超声速飞机,既能在大气层内做高超声速飞行,又能进入轨道运行,如美国的X-43A试验飞行器(不仅可用于高超声速飞机,还可用于高超声速导弹)和NASP计划、俄罗斯的螺旋计划等。

(3)高机动再入飞行器,飞行高度游离在外层空间与稀薄大气层之间,具有适应稀薄大气层飞行的高超声速高升阻比气动布局,能够依靠很高的再入速度在临近空间做高超声速远距离滑翔,甚至做波浪式的机动再入,如美国的X-37B空天飞机等。

临近空间高超声速飞行器因其高速、高机动的特点正在成为空天攻防对抗中的潜在威胁,预计2025年将会转化为现实威胁。需要指出的是,在临近空间运动的高超声速飞行器,上可威胁卫星等天基平台,下可攻击航空器等空基平台,甚至地面目标,给国家空天安全和领土完整带来巨大威胁[49]。因此,提高现代雷达对临近空间高超声速飞行器等高速目标的探测能力,对于提升国家防空能力、保障领土完整具有重大意义[53]