赵林　孔令岩　韩海鑫

50多年前，时任美国总统约翰·肯尼迪曾说：“谁控制太空，谁将控制地球”。从长远看，未来决定性战争不是海战，也不是空战，而是夺取“制天权”的太空战争。进入21世纪，经济的发展为军事的进步提供了强大的物质基础，各国加紧对国防力量进行部署。新的作战理念也如雨后春笋般竞相涌现，新技术的发展和进步，使各国都瞄准航空领域，加紧对空天的争夺，纷纷抢占对未来战场的主动权。

顶层规划设计，推动航天发展

2019年8月29日，美军太空司令部正式启动，美国总统特朗普及副总统彭斯在白宫举办了启动仪式。新成立的太空司令部是美军的第11个作战司令部，其职责是威慑冲突，保护太空行动自由，整合太空联合部队和强化与战斗有关的太空能力，包括卫星通信、导航、导弹预警、环境监测以及军事情报、监视与侦察，太空司令部将改革和提升美军的太空技术能力。美国太空司令部的建立被认为是太空军成军的先导。虽然太空军会与太空司令部一同协作，但它们是不同的实体。前国防部长沙纳汉去年曾解释说，太空军负责提供人员、物资和能力支持太空行动，而太空司令部会作为作战指挥部，使用太空能力和领导太空行动。

9月4日，美军“施里弗-2019”太空战演习在阿拉巴马州麦克斯韦空军基地启动，本次演习是特朗普政府将“巩固在太空领域的绝对优势地位作为国家战略重要方向”背景下开展的一次演习，也是紧接着美军一级太空司令部正式成立后的首场太空战演习，可谓美太空司令部的首秀。

有报道称，美军前所未有地依赖卫星，美军90%的军事通信、100%的导航定位、100%的气象信息和近90%的战略情报来自太空系统，没有卫星美军就无法在地面或空中作战，而随着太空系统的弱点逐渐暴露出来，美国的卫星并没有多少保护措施来防范袭击。正是在这样的背景下，美国国防部明确要求开展太空战演习，以验证太空系统对慑止和打赢未来战争的影响。

“施里弗-2019”演习即是以支持美太空司令部联合作战为目标，围绕统一指挥、无缝集成、使命分类、组织变革、作战决议计划等内容展开研讨，如研究各个太空相关机构与各军种如何在多域环境中联合作战;研究人员、流程与技术如何改进以推进太空司令部联合作战;检验指挥的统一性，以实现与不同类别与级别的机构无缝整合太空作战行动;研究政府及盟友的所有方案，以控制全领域冲突的升级等。

加大研发力度，装备升级换代

GEO-4卫星正式纳入导弹预警体系。2019年6月6日，美空军太空司令部位于科罗拉多州巴克利空军基地的第460太空联队对天基红外系统（SBIRS）地球同步轨道4号（GEO-4）卫星进行了验收试验。试验过程中GEO-4卫星运行良好，并成功将测试数据发送到任务控制中心。

SBIRS是美空军研发的导弹预警卫星，用于取代“国防支援计划”红外预警卫星系统。作为美空军研制的新一代天基红外探测与跟踪系统，SBIRS是美国弹道导弹防御系统探测预警的核心环节。该卫星項目由美空军太空和导弹系统中心的遥感系统管理局负责管理，主承包商为洛克希德·马丁公司，有效载荷集成商为诺斯罗普·格鲁曼公司，由美空军第460太空联队负责运行。

SBIRS卫星可利用星上探测器探测、发现、识别和追踪弹道导弹，其主要任务是为美国及其盟国提供全球范围内战略和战术弹道导弹的早期预警信息，对弹道导弹从助推段开始进行可靠稳定的跟踪，为低轨导弹预警卫星和地基预警反导系统提供关键的目标指示功能。SBIRS提供了更为强大、可靠和灵活的弹道导弹预警信息，不仅可以更早地探测到远程和洲际弹道导弹的发射，增加对飞行中段弹道导弹的探测跟踪能力，还在设计之初就考虑到对中短程战术弹道导弹的探测跟踪能力。

WGS卫星

GEO-4卫星成功完成运行测试及在轨功能认证具有里程碑式意义，标志着美空军太空司令部已正式将SBIRS GEO-4卫星纳入美国导弹预警体系，以增强全球导弹发射探测能力、支持美国弹道导弹防御系统、扩大美国技术情报收集能力、增强战场上作战人员的态势感知能力，从而维持美军作战优势。

高轨宽带通信卫星系统（WGS）加紧研发。WGS是美军重要的全球宽带卫星通信系统，可以为普通士兵、船只、飞机提供宽带通信服务。该系统原计划发射10颗卫星，2018年美国国会又增购了两颗，预计在2023年前组网完毕。从2007年10月到现在，该系统一共发射了10颗卫星，形成了全球覆盖能力，可为美国、加拿大、新西兰等参与国的军方在南北纬65°之间提供高速宽带通信服务。

WGS的卫星采用波音-702HP卫星平台，发射质量5900千克，设计寿命14年，单星造价3.5亿美元，卫星采用X波段和Ka波段进行通信。前3颗WGS卫星命名为WGS BlockI卫星，可处理35条独立125MHz信道，3条47MHz以及1条50兆赫兹X频段全球覆盖信道，卫星通信容量可达3.6吉比特/秒，超过其前一代宽带通信系统（DSCSⅢ）布置的8颗卫星的总和，双向通信速率1.4吉比特/秒，广播速率24兆比特/秒，数据回传速率274兆比特/秒;随后的4颗卫星，即WGS-4、WGS-5、WGS-6、WGS-7为BlockII星，增加了2条独立于主载荷的400兆赫兹信道，通信容量达到6吉比特/秒;最后的WGS-8、WGS-9、WGS-10命名为WGSB lockIIA，进行了信道化器升级，所有通过WGS信道化器升级的信道都从125兆赫兹提升到了500兆赫兹，单颗WGS卫星的可用带宽几乎翻倍，容量可达11吉比特/秒，该系统代表了美国宽带军事卫星通信最高技术水平。

每颗卫星采用的多波束天线都可以提供19个独立的覆盖区域，包括8个相控阵X波段天线和10个双向万向节天线。卫星的电源系统采用三结砷化镓太阳能电池翼，总长度41米，EOL功率可达11千瓦，采用锂离子电池储存电能。其双组元动力系统采用的R-4D主机以MMH/N₂O₄为燃料，可提供490牛顿的推力。发动机长0.55米，直径0.28米，未加推进剂状态下质量为3.63千克。发动机提供312秒的特定脉冲，推力重量比为13.7，膛室工作压力6.9巴。电推进系统采用XIPS-25氙离子推进器，功率在1.3千瓦和4.5千瓦之间变化，推力为达165毫牛顿。

AEHF-4卫星搭载宇宙神-5火箭发射

支持WGS的卫星通信终端主要是美军的战术及单兵信息网（WIN-T），可提供指挥、控制、通信、计算、情報、监视以及侦察（C4ISR）功能，具有移动性、安全性、无缝性、生存能力强以及能支持多媒体战术信息系统等特点，能确保美国陆军能够在战场上任意位置实现机动通信能力及组网能力。

2004年9月，为进一步加速系统开发，美国陆军整合了通用动力公司和洛克希德·马丁公司的力量，共同开发该系统。经过三个阶段的研发，WIN-T通信终端已于2016年下半年和2017年初装备首批军方用户，可为战区指挥所、固定枢纽和联合网络节点提供通信保障。正在改进的“增量4”会使WIN-T利用转型通信卫星（TAST）系统提高通信能力，提供更大的信息吞吐量。

经过数十年的努力，美军已经拥有了世界上最完备的宽带、窄带、受保护卫星通信系统，为美军的战场通信和态势感知提供了极大的便利。但美国国防部依然认为这三大系统无法满足美军未来10年对卫星通信的需求，因此启动了一项改造现有军用卫星通信体系的长远计划，以加强美军现有通信卫星的抗干扰性和载荷容量，并积极论证了商业卫星的军用途径。其最终目标是提高美军通信卫星的弹性抗毁性和高可用性。

“空射快速响应武器”（ARRW）项目顺利推进。ARRW明确是一型空射高超声速助推滑翔导弹，方案更先进、进度更快、预算更高。在美空军2018年2月公布的2019财年预算申请文件中，HCSW项目2019财年预算申请额为0.78亿美元，而ARRW项目则为1.68亿美元，是HCSW项目的两倍。方案上，ARRW项目明确要基于TBG项目成果，研制空射型高超声速助推滑翔导弹，而HCSW则强调采用高度成熟的技术。美空军已经为ARRW项目研制的空射型高超声速助推滑翔导弹赋予了正式编号——AGM-183A，并为该项目新成立了专门的处室，即美空军寿命周期管理中心机载武器部AGM-183A ARRW处，专门负责该项目的合同管理等工作。

正在接受测试的首颗第三代GPS卫星

ARRW项目是在2016财年国防授权法案第804章快速原型化授权下启动的一个快速原型化项目，其需求背景是美空军部长在2017年3月提出的高超声速能力需求。美空军要求ARRW导弹在合同授予后36个月内形成早期作战能力。美国太平洋司令部和欧洲司令部提交的“联合新兴作战需求”（JEON）文件以及美国太平洋司令部、欧洲司令部和战略司令部提交的“综合优先事务清单”（IPL）文件均明确提出了这一需求。

由于需求紧迫，基于“战术助推滑翔”（TBG）高超声速导弹技术演示验证项目成果开展导弹研制是满足ARRW项目作战需求的惟一有效途径。因此ARRW项目实际上是TBG项目的延续。TBG项目研发的战术级高超声速滑翔弹头及其相关关键技术将直接复用于ARRW项目，包括气动分析、热分析、风洞试验数据、关键高温材料、制导导航与控制算法、仿真模型、验证方法和软件代码等。

ARRW项目进一步加速，将在2021年9月前形成早期作战能力，相比之前规划的2022财年底完成样机研制，进度至少提前1年（美空军计划2018年9月底正式授予ARRW导弹的研制生产合同，以此节点往后推3年，因此ARRW导弹将在2021年9月前形成早期作战能力。美空军评估认为，在雷神的方案中，导弹生存力和毁伤性能高度依赖其导引头，而该导引头在研制进度上却无法满足项目要求。美空军在对洛克希德·马丁公司方案的评估中明确提到，尽管洛克希德·马丁公司具有非常好的基础，各方面都非常符合项目要求，但在气动外壳、前缘和雷达天线罩等部件研发上存在一定技术风险。

可以看出，太空的战略属性正在突显，因为通过太空域的通信、导航、遥感，可以实现全面的信息不对称。美国正在部署的SBIRS红外预警卫星、AEHF高密级通信卫星、GPS-3新一代先进导航卫星、MUOS新一代移动高速通信星座、未来不久即将装备的HCSW和ARRW高超声速作战武器等，都是对太空军事战略的响应。以俄罗斯为代表的其它军事大国也在发展以“快”为特点的军事能力——信息快、投送快，这使得太空作为战场监视的制高点必须更加快速地呈现出地球表面对抗态势。

对接在国际空间站上的联盟号飞船

技术推陈出新，各国争奇斗艳

空间飞行器智能自主控制技术进一步发展。自主控制，是指系统在没有人或其他系统干预的条件下实现目标的控制过程，并能够对环境和对象的变化做出适应性反应。智能自主控制，是指具备感知、学习、推理、认知、执行、演化等类人行为属性的自主控制。智能自主控制是自主控制的高级阶段，赋予空间飞行器系统主动探索、获取知识、灵活应用等智能，使其具备复杂未知变化环境下的感知、决策和操控能力，实现生长和演化，最终达到群体协同下的智能涌现。这是对IEEE控制系统协会以及 Saridis人智能控制概念的综合，并针对自主无人系统应用，进一步强调了进化、群智等属性。空间飞行器智能自主控制以近地轨道航天器、在轨服务与维护机器人、深空探测器等空间飞行器为对象，利用人工智能技术，实现透彻感知、最优决策和自主操控，从而使空间飞行器具备在复杂环境下执行多变任务的能力。

IT技术推动迈向数字化2.0时代。先进技术，是现代军事体系提质增效的核心驱动力。根据美《国防部数字现代化战略》，美军计划将人工智能、云计算、大数据分析、认知计算、软件定义网络、区块链、量子计算、物联网、5G通信、无源光网络、零信任安全等10多项新兴概念与技术集成至空间作战网络。美军希望通过这些先进的技术，对现有信息系统及军事网络进行深度改造，使其蜕变为一种更高级、更富有弹性、更具有智能化、更安全的数字化网络。美军极力构建空天一体化战略体系，IT技术的发展对美军实现太空部队的设想提供了战略支撑，使未来战场更趋透明化。

SpaceX公司欲在全球设立“WIFI-网络”。该公司计划在9年内花费100亿美元发射近1.2万颗卫星，在全球范围内提供互联网服务。美国联邦通讯委员会批准SPACEX公司计划的卫星数量恐怖，包含4425颗高度550千米的低轨道卫星和后来增加的7518颗高度在340千米的超低轨道卫星。2019年5月美国猎鹰9号火箭在卡纳维拉尔角空军基地升空，火箭上总载60颗卫星，每颗卫星重约227千克，总重达18.5吨，这也是SpaceX发射历史上有效荷载最重的一次。这60颗卫星是该计划的先头部队，但它们上天后还不能立即提供互联网服务。每颗Starlink卫星都采用平板设计，配备多根高通量天线和一个太阳能电阵列，使其能够最大限度地大规模生产。

月船2號探测器及月球车

俄罗斯太空机器人飞船与国际空间站成功对接。2019年8月27日，载有太空机器人的俄罗斯联盟号飞船与国际空间站进行了二次对接，获得成功。代号为“太空机器人F-850”的智能机器人乘坐俄“联盟飞船”顺利返回地面。据悉，太空机器人F-850空间站之旅期间完成了所有测试任务。此次飞行，飞船的惟一乘客就是这个人形机器人。人形机器人身高1.8米，可以将四肢感受到的各种作用力反馈回远端的计算机设备，并根据这些受力数据做出力度恰好的动作。这是俄罗斯第一次将人形机器人送往空间站，这种机器人将来有望在航天器外代替宇航员执行危险任务。

日本航天领域实现对小行星成功轰炸。2019年4月5日，日本在军用航天领取取得重大突破。在3亿千米外，隼鸟2号小行星探测器往小行星上砸出一个坑，确切的说是在小行星实施的一次成功的轰炸，美俄都无法做到。此次轰炸采用的是一种被称为“冲击装置”的设备，主要部分为一个球，重约2千克，一个加速器，重达数千克的炸药。当整个装置被发射出去后，会在一定距离上起爆，让冲击器以每秒2千米的高速冲入小行星表层，从而在小行星表层砸出一个坑，造成相当数量的碎片飞起，可以借机采样获得样品。

印度航天迎来“极限挑战”。2018年印度曾在35天完成了7项工程任务，建造迄今为止最重要的通信卫星系统，进一步提高自己在太空中的地位。2019年印度开展了32项航天任务，包括印度的月船2号月球探测器利用着陆器和月球车登陆月球。月船2号飞船的主要目标就是在月球表面软着陆，并在月球表面操纵月球车。科学目标包括研究月球地形、矿物分布、元素丰度、月球外大气层，以及研究水和冰，为制作月球3D地图做准备。印度正通过提升自主研制能力，减少对外国的依赖，提升印度航天产品的国产化率，进一步向航天大国发展。

总体来说，2019年世界军用航空装备与技术的发展可谓是百花齐放，争奇斗艳。各类新型材料、高新技术持续的更新换代，体现的是航天制造业的技术水平和生产能力，是各国制造业实力和国防科技工业现代化水平的综合体现。航天 产品的制造过程具有规模庞大、系统复杂、技术难度大、质量可靠性和安全性要求高、极具风险性等特点。大量新材料、新结构首先在航天产品中得到应用，在未来世界各国的装备建设与发展的博弈过程中，需要加快对新型武器装备的探索与发展，推进技术升级、结构转型和效能增值，加快形成新型空天作战能力。

责任编辑：刘靖鑫