鄭關(guān)天
“浮空器”泛指比空氣輕的各類飛行器,高空氣球和飛艇則是其中的代表。世界上第一只大型熱氣球是1783年6月由法國的蒙哥爾費兄弟發(fā)明的,從此以后人類便開始利用氣球進(jìn)行探空活動,各式各樣的氣球相繼問世。到了20世紀(jì)初,氣球的飛行高度已能達(dá)到2萬多米。飛機(jī)的出現(xiàn)讓氣球一度被冷落,但后來又逐漸回歸。1947年9月美國人用塑料薄膜制成了一個體積850立方米的氣球,載著30千克重的宇宙探測儀器,首次成功進(jìn)行了宇宙線探測飛行。之后,氣球作為運載工具被越來越廣泛地應(yīng)用于各種科學(xué)實驗。
近幾十年,一些關(guān)鍵技術(shù)如蒙皮材料、氣球超壓等有了很大突破,各類浮空器的性能大為提高,已能在幾萬米的高空停留數(shù)月乃至一年,其特殊價值再次引起各國重視。浮空器與衛(wèi)星、飛機(jī)相比具備獨特優(yōu)勢:與前者比距離地面更近,載荷相對大一些,也可以得到較高分辨率;與后者比距離地面較遠(yuǎn),可大大延長對地探測距離。
“浮空器”在軍用方面可作為具備軍用通信、遠(yuǎn)程偵察、情報、導(dǎo)航、預(yù)警等功能的通用平臺,具有留空時間長、探測范圍廣、載荷能力強(qiáng)和費效比高等優(yōu)點。而在民用領(lǐng)域,氣球可以進(jìn)行高空火箭發(fā)射、無人機(jī)投放、高空農(nóng)業(yè)育種、監(jiān)控工業(yè)污染、信號中繼等商業(yè)和科研活動。
目前很多國家都在開展軍事意義上的“浮空器”裝備研發(fā)。美軍出兵阿富汗、伊拉克后,為對固定地域進(jìn)行長期監(jiān)控,并向部隊提供必要保護(hù),曾裝備多種系留氣球。其中,洛馬公司研制的56K型系留氣球于2004年被美軍應(yīng)用于伊拉克戰(zhàn)場,通過攜帶光學(xué)載荷,用于巴格達(dá)附近地面部隊和重要據(jù)點防御工作。74K型系留氣球被用于“持續(xù)威脅探測系統(tǒng)”(PTDS),能提供遠(yuǎn)程情報、監(jiān)視、偵察和通信保障,在阿富汗和伊拉克戰(zhàn)場上的執(zhí)行任務(wù)時間總計超過100萬小時。420K系留氣球則是唯一在美國運行的大型系留氣球,通過搭載L88廣域監(jiān)視雷達(dá),建立了美墨邊境地區(qū)的“系留氣球雷達(dá)系統(tǒng)”(TARS),用于監(jiān)視低空的飛機(jī)、海上和水面目標(biāo)。
以色列由于國土狹小、身處敏感地區(qū),又長期與周邊力量矛盾重重,以“浮空器”為平臺的預(yù)警系統(tǒng)對其同樣重要。早在2014年7月和8月加沙邊境地區(qū)防衛(wèi)作戰(zhàn)行動中,以色列就沿邊境部署了13艘“浮空器”,用于遙控監(jiān)視邊境動態(tài)。2022年3月曾有報道稱以色列空軍正式接收了“天空之淚”高空“浮空器”系統(tǒng),該系統(tǒng)由“浮空器”平臺、雷達(dá)等組成,可實現(xiàn)對遠(yuǎn)程導(dǎo)彈、巡航導(dǎo)彈、無人機(jī)等多種目標(biāo)的探測,為以方提供廣域探測預(yù)警能力。
中國在“浮空器”方面的成績也是有目共睹,2017年9月中國科研機(jī)構(gòu)研制的超壓氣球在境內(nèi)首飛取得成功,進(jìn)行了高空無人機(jī)投放、吊艙環(huán)境熱控、農(nóng)業(yè)育種、太陽能電池標(biāo)定和太陽能電池性能測試等活動,取得大量有效數(shù)據(jù),其中多項試驗屬國內(nèi)首次。