平流层飞艇的军事应用

航空航天技术概论课程论文

论文题目： 平流层飞艇的军事应用

论文概要：随着临近空间成为近年来研究和发展的热点，作为这一空间的军事重要存强大的侦查、监视、通信、预警功能以及作为高效的高空武器及作战平台使其成为组成海陆空天电一体化信息作战系统不可或缺的一环，是国土防御与周边作战的重要组义。

提交日期：2015年6月

平流层飞艇的军事应用

关键词：平流层 飞艇 军事应用

自临近空间的概念提出以来，由于其独特的空间位置与优势，它已成为近年来各国争相研究与发展的重点区域。而基本处于这一空间的平流层，则在临近空间资源利用中占据了极其重要的一环。平流层飞艇，是适合于平流层环境特点的有效高空平台，将是构成海陆空天电一体化信息作战系统的重要角色。

平流层飞艇目前有许多国家正在研制，如法国的“大力神”，英国的“天猫”1000巨型飞艇等。而在这些国家中，美国无疑走在了最前列。美国军方对于体系化、高效化的作战方式和作战能力一向有着严苛的标准和急切的需要。因此，美国军方先后提出“作战快速响应空间”(O RS)和“联合作战空间”(JWS)计划，在这两个计划中，平流层飞艇都扮演了重要的角色。而该项目的研究，设计了众多的政府机构和企业。美国导弹防御局(MDA)、国防高级研究计划局(DA RPA)、美国国家航空航天局(NASA)等著名机构都参与其中。美国的SSI (Sky Station International )公司、Lockheed Martin 公司、Skysat 公司和Angel Technologies等公司也都先后提出了轻于空气的平流层定点飞艇平台研究计划, 并进行了或正计划进行一系列演示验证飞艇平台的试验研究。i

图1 美军作战快速响应空间(ORS)计划的路线图

图2 美军联合作战空间(JWS)计划ii

当今世界形势复杂多变，而我国周边地缘复杂，领土纠纷不断，作为一个正在不断崛起的大国，很容易受到老牌势力的排挤。在新的环境下对于部队的作战能力和维护国家利益的能力提出了新的更高的要求。美国军方的发展计划值得我们的借鉴。

这一点首先体现在我国领海的岛屿主权纠纷上。为了增强对主权岛屿的控制，必须派出海监船、海巡船等进行巡逻，但这种力量并不能持久存在，做不到实时动态监控，卫星也同样存在这个问题。而且船只出巡的出海成本高，监视范围小，要满足需要必须派出多批次、多船只，不得不消耗巨大的人力物力。而平流层飞艇就可以承担这一任务。作为浮空器的一种，它无需消耗太多能源就能在固定区域实现长时间的滞空，一般可达1~2月，基本能满足有效监控的需要。发现情况后则可由地面站派出力量维护权益。

若平流层飞艇搭载先进雷达，则可具备出色的预警能力。地面雷达由于地面起伏的限制而探测范围受到很大限制。而且大部分雷达并不具备超低空探测的能力，飞机与导弹的超低空突防是突破雷达防御网的重要方式。但如果平流层飞艇艇载雷达与地面雷达一同组成防空雷达网则可有效解决这一问题。因为雷达工作在平流层既可以探测仰视目标，也可以探测俯视目标。对于近海舰队也可以充当预警机的功能。艇载雷达探测临空目标时，探测背景简单，除了卫星陨片，杂波干扰几乎为零; 临近空间内越往高空空气越稀薄，电磁波的传播损耗和折射越小，因而探测距离和仰角范围比地面雷达大。俯视探测低空目标，可以将地平线距离

iii扩大到500 km 以上，基本不受地球曲率影响。 我国海岸线长1.8万公里，但南北距离5500

公里，理论上在海岸线南北方向布置11艘平流层飞艇即可组成领海防空雷达网。而钓鱼岛距温州市约356千米，平流层飞艇即可有效监控。菲律宾离中国最近四百多公里，飞艇已可掌握其战斗机的起降。

在军队作战中，平流层飞艇还可以充当通信基站发挥军事通信功能。与地面蜂窝系统相比，平流层通信的覆盖区域大、作用距离远、信道衰落小，不但降低了地面建设的费用，而且也降低了周围的环境污染；我国只需要十几台平流层通讯飞艇就可以让通讯信号覆盖大陆地区。iv 而对于机动作战，飞艇的放飞升空速度一般为18 m/s，一般在2 h内就可以到达平流层，这为军队快速搭建起战区通信平台提供了可能，进一步提高了军队的机动作战能力。此外，它也可以作为卫星通信的中继平台，增强己方卫星信号，也可以压制对方对我方卫星导航信号的干扰。v当然，它也能够发射强电子干扰从而提供电子战支援。

而飞艇有效载荷大的特点，使其能够成为高空武器平台，具有重要的战略意义。目前世界上载重量最大的运输飞机安-225的载重量仅为250吨，而法国的大力神飞艇载重高达九百吨，并且可以长时间滞空，具有飞机难以匹敌的优势。此外，飞艇蒙皮为非金属材料，外形光滑，雷达和红外特征很不明显，而可见光特征在天空的背景中基本被淹没，使得现代的多普勒雷达对其的探测失效v，具有良好的隐身能力。这些条件使得平流层飞艇在国土防御、近海作战方面可以发挥巨大的用途。如美国就提出了利用平流层飞艇的导弹防御计划。飞艇上可以搭载大功率定向能武器，如激光武器、高能微波武器等。当敌方的弹道导弹发射之后，由卫星发现目标，而平流层飞艇将组成第一道防空火力系统，对目标发射激光或微波束从而摧毁目标。对于巡航导弹，飞艇则可由自带的雷达发现目标后发射定向能摧毁。对于近海作战，也可以代替机载或地面雷达或激光照射器为半主动制导的导弹提供制导，从而保障战斗机的安全。甚至平流层飞艇可以搭载电磁轨道武器，利用高空动能优势提供支援作战。更有战略意义的是可以采取先发制人的攻击方式对于周边威胁率先清除。

此外，它也可以充当无人机集群作战空中平台，并由数艘飞艇构成战斗群成为相关空域的有效作战力量。飞艇既是平时的搭载平台又是战时的指挥中枢，指挥一定数量的无人机进行作战。对于大型无人机也无需起飞空间，直接投放，构成空中机场，在一定程度上保护了空中作战力量。作为空中力量执行任务时又具有出其不意和先发制人的效果，可以率先清除战略目标。

结语：平流层飞艇由于其填补了传统飞机与卫星的空白，成为了战场上新兴的作战平台。 其高空长时滞留及出色的载重能力使其具备作战能力的关键。但其技术一直是困扰其发展的难点，率先开发出领先实用技术的国家将获得主动权。而且，对于实战的定向能武器与电磁轨道武器也并未成熟，但有望在本世纪三四十年代投入使用。届时平流层飞艇也理应发展到相应的水平，这样即可发挥出强大的实战作用。

i贾重任， 《浮空器在武器装备信息化中的优势分析》， 《飞机设计》2004年02期。

姚伟等， 《美国平流层飞艇发展计划和研制进展》， 《航天器工程》2008年3月17卷第2期。 iii李宗亭等， 《平流层飞艇载雷达系统作战运用分析》， 《现代雷达》2015年2月37卷第2期。 iv文凯等， 《平流层通信在军事通信中的应用探析》， 《科技创新导报》2013年第15期。 v郭劲， 《临近空间飞行器军事应用价值分析》， 《光机电信息》27卷第8期。 ii