临近空间：一个不容忽视的焦点话题(图)
来源：解放军报
研发中的外军临近空间高超音速飞行器　　20世纪的工业文明，赐予了人类飞行的翅膀：1903年莱特兄弟发明了飞机，使人类实现了空中飞行的梦想；1961年加加林乘宇宙飞船绕地球一周，使人类实现了太空飞行的梦想。然而，迄今在我们头顶还有一片寂静的空域，除火箭偶尔穿越外，那里仍是人类飞行的一个禁区，它便是：临近空间。　　神秘空间成为发展新热点　　所谓临近空间，是指距地面20~100千米的空域。其下面的空域我们通常称之为“天空”，是传统航空器的主要活动空间；其上面的空域就是我们平常说的“太空”，是卫星等航天器的运行空间。
到目前为止，“临近空间”这个词还只是个学术概念，一直没有公认的“官方定义”，过去有人称为“近空间”、“亚轨道”或“空天过渡区”等，美国还称之为“横断区”，而我国学术界则有人称其为“亚太空”、“超高空”、“高高空”等。　　临近空间的自然环境很有特点，它空气稀薄、气温极低，还有严重的臭氧腐蚀和强烈的紫外线破坏，但气象状况远不如航空空间那样复杂，雷暴闪电较少，也没有云、雨和大气湍流现象，由于它比太空低很多，到达那里的难度、费用和风险自然也就小得多；而它比“天空”又高很多，对于情报收集、侦察监视、通信保障以及对空对地作战等，都有很好的前景和潜力，因而，临近空间应该是非常有重要应用价值的空域。　　第 1 2 3 4页　　 临近空间飞行器异彩纷呈　　近年来，临近空间的战略价值已逐渐引起各国的关注和重视，在加强对临近空间科学探索的同时，各种临近空间飞行器也因其潜在的军用和民用价值而成为研究发展热点。　　临近空间飞行器是指主要在临近空间区域内飞行并完成特定任务的飞行器，而在临近空间所跨越的3类大气层(平流层、中间层、热层)中，目前已有许多国家提出了多种临近空间飞行器发展方案。　　平流层飞艇，采用航空飞行器设计思想，具有较大的气囊，充满轻质气体（如氦气），可依靠空气浮力来平衡飞行器重力，一般靠太阳能提供动力，靠螺旋桨推力来克服阻力，可定点悬停，能低速水平飞行，机动性能较好。　　浮空气球，具有较大气囊，可充灌轻质气体，无推进动力装置，依靠空气浮力进入临近空间。其特点是制作简单、成本低，但易受风力影响，定点和机动性能差，因此其军事用途相对有限。　　高空长航时无人机，可采用太阳能、氢燃料电池等新型能源，依靠空气动力达到临近空间。其特点是：可快速机动，可替代低轨道侦察卫星，执行高空持久监视、情报搜集和通信中继等任务。　　高超声速巡航飞行器，是一种可从常规军用跑道上起飞、可重复使用的无人高超声速巡航飞行器,又称高超声速轰炸机，其飞行高度可以遍及临近空间30千米以上的大部分空域，且飞行速度快，可用于全球快速打击。　　亚轨道飞行器，是指在高度上抵达临近空间顶层、但速度尚不足以完成绕地球轨道运转的飞行器，其速度一般在5~15马赫之间，任务完成后可返回地球,能够重复使用。　　第 1 2 3 4页　　 作战能力新的增长点　　有关研究发现，临近空间飞行器具有许多特点和优长。　　与卫星相比，效费比高。气球、飞艇等临近空间平台以氦气作为上升动力，不需要复杂昂贵的地面发射设备，其研制成本、发射成本和使用成本均比卫星低得多。廉价的浮空器每个耗资仅1000美元，带上过载战术或战役高端临近空间平台耗资也不过数百万美元，而“廉价”的卫星也要耗资上亿美元。　　机动性好。临近空间飞行器既可以简单地随风飘浮，也可以机动或悬停，具有良好的可控性。而高超声速飞行器和亚轨道飞行器，在未来战争中可达到先发制人和远程快速全球打击的目的。　　灵敏度和分辨率高，技术难度较低，易于更新和维护。由于可接收到卫星接收不到的低功率传输信号，所以对地观测的分辨率通常比卫星高。但其缺点是：视野小，难以实现全球覆盖。　　与飞机相比，临近空间飞行器留空时间可延长几十倍甚至几百倍（一般可达到1年），同时可对紧急事件迅速做出响应，而且人员保障少、后勤负担轻。　　生存能力强。目前世界上绝大多数的作战飞机和地空导弹都无法达到临近空间高度，而无法对其构成威胁。　　隐身性能好。气球或软式飞艇的囊体采用非金属材料，雷达散射截面小，且外形光滑，几乎没有雷达回波和红外特征信号，其可见光特征在天空的背景中基本被淹没，所以很难被探测到。　　临近空间飞行器在区域情报搜集、监视、侦察、通信中继、导航和电子战等方面均显出独特的优势，甚至可作为电子干扰和对抗平台，对来袭飞机和导弹等目标实施攻防对抗。　　外军认为，开发和利用临近空间必将成为作战能力新的增长点。　　第 1 2 3 4页　　 紧锣密鼓推出新发展计划　　目前，美国、俄罗斯、欧洲、韩国、英国、日本、以色列等国家和地区都在投入大量经费开展临近空间飞行器的技术和应用研究。据悉，2005年，美国防部公布的《年无人机系统路线图》首次将临近空间飞行器列入无人飞行器系统范畴；美“快眼”无人机计划，设想部署最快的临近空间无人机，目标是在1小时内把具有远程续航能力的临近空间无人机投送到世界任何地方。　　外电评论认为，临近空间飞行器加入陆、海、空、天信息网络系统后，必将进一步加速新军事变革多元化、一体化进程，对国家安全体系提出新的挑战；世界军事强国一旦进入“临近空间”，新一轮军事斗争将随之激烈展开。　　第 1 2 3 4页
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临近空间飞行器：空天一体战利器 优势无可比拟
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　　临近空间飞行器&&
　　空天一体战的&利器&
　　2017年10月，我国自主研制的&旅行者&3号飞行器成功携带活体乌龟进入临近空间，开展实验任务和进行关键技术验证。这是全球首次由浮空器携带活体动物进入临近空间停留，标志着我国临近空间飞行技术达到了一个新的高度。随着现代高新技术的快速发展，信息对抗空间不再局限于陆地、海洋、低空，临近空间也已经成为现代战争的一个新战场，是国家安全体系的一个重要环节。而临近空间飞行器作为连接空天战场的有效纽带，将在未来空天一体联合作战中扮演至关重要的角色，受到越来越多国家的高度重视，其发展应用也将对未来作战样式产生重要影响。
　　上可制天、制空，下可制地、制海&&
　　飘浮在飞行禁区的&悬顶之剑&
　　一般来讲，常规的航空器飞行高度为距离地面20km以下，航天器运行的空间则距地面100km以上，而距地面20km到100km之间的这段区域，则被称为临近空间。
　　临近空间包含平流层、中间层和部分增温层，是航空和航天空间之间的过渡区域，除了火箭偶尔穿越以外，那里是人类尚未开发的一片空白空间。
　　正是因为临近空间所处的独特环境，使得其具有得天独厚的优势，这段区域的云雨天气少见，温度几乎不变，十分适合飞行器平稳飞行。在这里，临近空间飞行器既可以避免绝大部分地面攻击，同时也能够有效实施对地攻击和对航天器的打击，是进行空中军事活动的理想区域，发展潜力极大。
　　根据飞行速度的不同，临近空间飞行器包括高动态临近空间飞行器和低动态临近空间飞行器。美国国防部与国家航空航天局共同研制的X-30飞行器就是典型的高动态临近空间飞行器，飞行速度快、机动性好，对指令反应灵敏。
　　低动态临近空间飞行器工作时间长，在空间驻留周期长，而且载荷量大，可作为空间站和空间实验平台。据报道，美国计划在30km的高空，打造一个由多个飞艇组成的永久性高空漂浮平台，用作太空飞船的高空中转站和补给站。
　　随着新型战略武器的不断更新和发展，临近空间飞行器的战略价值受到各国的青睐，不少西方国家已经将其列入信息化武器装备体系建设中。近年来，美国在临近空间飞行器技术领域持续发力，美国国防部《年无人机系统路线图》中将临近空间飞行器列入无人机武器系统的范畴，俄罗斯、英国、以色列等国也在此领域取得了初步研究成果。
　　覆盖广、成本低，自持时间长、反应时间短&&
　　集&百家之长&于一身
　　临近空间飞行器为何能够成为各国竞相发展的&新宠&？原因在于其弥补了飞机和卫星工作范围之间存在的广阔真空地带，在执行战略战术任务时，具有传统飞行器无法比拟的优势。
　　临近空间飞行器一般部署在任务区上空30km的区域，视野的覆盖面积要大于传统的侦察机。同时，信号不会受到电离层的干扰，能够轻松获取到高分辨率和大覆盖区的侦察视图。美国在&探测器和结构一体化&项目中，就提出了高空监视间谍飞艇计划，目标是研制在20km以上高度飞行的监视飞艇，能在任何军事活动区的高空开展侦察活动。
　　在快节奏的现代战争中，临近空间飞行器可以根据作战需求进行部署和调整机动，能随时应急升空，快速高效部署。同时，临近空间飞行器的飞行条件稳定，信息传输的延时很小，有利于快速及时地传递信息。
　　临近空间还有一大特点，就是气流平稳，环境稳定，这使得大多数临近空间飞行器能够借助风力、大气浮力、太阳能等自然能源，长时间飘浮在任务区的上空，从而降低能耗。由法国提出的斯特拉赛特稳定式无人飞艇载荷能力达1000kg，能在临近空间连续执行长达5年的监视任务。
　　执行长达数年的任务，临近空间飞行器为何能一直保持完好？一方面，临近空间飞行器的外形都比较光滑，雷达和红外特征都不明显，所以很难被探测锁定；另一方面，当前的作战飞机和地对空导弹几乎无法抵达临近空间，不能对其构成威胁，因此临近空间飞行器能够长时间安全稳定地运行。
　　侦察监视、通信中继，空间对抗、物资补给&&
　　无可比拟的军事价值
　　临近空间飞行器的出现不仅实现了空天领域的连接，还为防空反导作战提供了新的思路，如果搭载武器平台，将实现全球范围的快速打击，大大加快战争节奏。
　　在信息化战争中，面对瞬息万变的战场环境，对战场态势的动态监视显得尤为必要。飞行器搭载先进雷达，可以构成临近空间监测平台，实现全天时、全天候的监测。最具代表性的是美国计划推出的SR-72高超声速飞行器，该飞行器担负着情报收集、侦察监视和对敌攻击等任务，预计将在2023年实现首飞，2030年投入使用。
　　未来战争中，夺取制信息权越来越关键，在复杂的电磁环境下，保证稳定安全的通信对掌握战争主动权具有重要意义。目前，军用通信信号易受干扰的问题一直影响着军队作战能力生成和发挥，而采用临近空间飞行器搭载通信设备构建的通信平台，不仅能够长时间持续工作，实现超视距通信能力，还能提供比卫星导航通信强度更大、保密性更好的信号。
　　此外，临近空间飞行器还有一个重要的作用，就是进行空间对抗和打击。将飞行器扩展成为对抗干扰平台，可以实施压制干扰和欺骗干扰，形成强大的电子对抗优势。如果将飞行器作为武器平台，则可以在大覆盖区域对目标实施随时随地的打击。比如X-37B轨道测试飞行器便集多种功能于一身，既能在大气层内超音速飞行，又能进入轨道运行，具有其他航空、航天器无法比拟的优势。强天林
责任编辑：黄荣亮
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临近空间飞行器：飘浮“禁区” 身兼数职（组图）临近空间是美军对海拔20千米到100千米空间范围的一个通用性称谓。其下是传统航空器的主要活动空间，而它的上面就是我们平常说的“太空”，是航天器的运行空间。直到今天，这仍是一片尚未被科学家完全认知的空间，也一直被视为是传统航空器的“禁区”。前不久，中国某研究机构成功在25千米的高度测试了一款小型无人机。由于个头小，这型无人机甚至不会在雷达上留下任何痕迹，而且还能传输数据。消息一出，引发媒体广泛关注。美国《国家利益》双月刊网站11月4日报道称，它能够使中国军队获得显著优势。对此，军事研究员兰顺正在接受科技日报记者采访时表示，“临近空间飞行器可以执行飞机、卫星所能执行的几乎所有民用或军事任务，同时又弥补了二者的不足。既可以提供气象预报，又可以进行情报监视、侦察。既能搭载有效载荷，直接进行运输或作战任务，也可以像GPS卫星一样为导弹、飞机导航”。有着无法比拟的军事价值临近空间安全且广阔的工作环境是其他空域难以比拟的。临近空间雷暴闪电较少，也没有云、雨和大气湍流现象，在这里运行的飞行器自由且安全。这一有利因素使得临近空间有着无法比拟的军事战略价值，也一直吸引着各国科研机构的目光。“目前绝大多数的作战飞机、侦察飞机和地空导弹都没有办法到达这一高度，对可望而不可即的临近空间飞行器，也只能‘干瞪眼’。”兰顺正介绍，“而临近空间以上，目前的外太空武器也还没有进入实战阶段，面对临近空间的威胁，太空中的卫星们或许看得到，却也动不得。如此一来，临近空间便成了目前和今后较长一段时间内相对独立的‘真空’层。”这意味着面对临近空间飞行器，防空系统变成了一种摆设。除此以外，性价比高是临近空间飞行器的又一优势。兰顺正介绍，与作战飞机、侦察飞机相比，临近空间飞行器留空时间长，可以达一年之久。同时隐身性能更好，几乎可以实现没有雷达回波和红外特征信号，其可见光特征在天空背景中基本被淹没。“与卫星等航天器相比，临近空间飞行器不需要复杂昂贵的地面发射设备，研制成本、发射成本和使用成本低得多。而它的灵活度和灵敏度则高得多，既可以随风飘浮，也可以瞬间加速追踪、打击或者悬停，而且对地观测分辨率通常要高于卫星。”兰顺正说。我国不断实现技术突破“实际上，目前为止多数国家还不能够有效利用临近空间，因为对大多数传统飞行器来说，空气过于稀薄，飞不了那么高，而对卫星等航天器来说临近空间又太低了，空气阻力太大，无法进行轨道飞行。”兰顺正说。然而有媒体报道，美国正寻求获得一种可渗透防空系统并深入敌后搜集敏感情报的新武器，而临近空间无人机有着巨大优势，近年来美国海军和美国宇航局已开展类似试飞。记者了解到，目前能长时间临近空间工作的飞行器主要为飞艇或高空气球。如美国雷神公司成功研发了“塘鹅”巨型飞艇，该飞艇长约70米，自重约16吨，载重量约为66吨，能携带大型雷达在30千米的高空长时间工作。在我国，这样的科研也在不断进行——2015年10月，临近空间飞艇“圆梦号”的较长时间留空飞行试验，实现了可控飞行与完好回收，同时开展了近空间宽带数据传输、语音图像传输、对地观测与空中态势感知等初步应用试验。“圆梦号”体长75米、体积达18000立方米，标志着我国在临近空间飞艇研制领域迈入世界先进行列。今年10月25日，我国自主研发的“旅行者”3号（海口号）临近空间飞行器在新疆携带一只活体乌龟成功进入海拔21公里的临近空间，并降落在预定区域，被成功回收。“旅行者”3号的此次试飞成功，是全球首次浮空器成功携带活体动物进入临近空间停留，进行生保测试，验证了载人近太空旅行多项关键技术的有效性。兰顺正指出，“对无人机来说，这样的高度极限也在不断被突破。目前，美国国家航空航天局凭借‘太阳神’无人机保持着依靠太阳能飞至近约29.6千米高度的纪录。而中国在高空无人机领域也已经取得突破，前不久测试的‘彩虹’太阳能无人机，飞行高度超过20千米，任务区域广阔，具备‘准卫星’特征”。
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　　一、临近空间的概念
　　临近空间是指介于普通航空飞行器最高飞行高度和天基卫星最低轨道高度之间的空域。天基的最低轨道约为200km，飞机的最大飞行高度约为20km，但从应用上讲，由于100km以下为临近空间飞行器的主要活动区域，故在国内一般定义临近空间为离地球表面约20-120km的空域，美军定义为20-100km的空域。过去所称的&近空间&、&亚轨道&、&空天过渡区&、&亚太空&、&超高空&或&高高空&等区域，都是指临近空间。
　　二、综述
　　所谓临近空间飞行器，顾名思义是指能够飞行在临近空间执行特定任务的一种飞行器，既能比卫星提供更多更精确的信息（相对于某一特定区域），并节省使用卫星的费用，又能比通常的航空器减少遭地面敌人攻击的机会。临近空间飞行器能快速飞行在敌方战区上空而不易被敌方防空监视系统发现，从而为作战指挥官提供不间断的监视情报，以增强其对战场情况的了解能力。部署这种高空飞行器，成本低、时间快，适合现代战争的需求。
　　三、临近空间飞行器发展优势
　　民用领域以通信监测领域为例，与卫星相比，临近空间飞行器造价明显低于卫星，载荷能力超过的2倍，延迟时间、衰减更小，且可以多次回收、重复利用。
　　中投顾问在中表示，除此之外，临近空间飞行器还具有一下优势：
　　（一）持续工作时间长。
　　传统飞机的留空时间以小时为单位，临近空间飞行器的留空时间则以天为单位，目前正在研制的临近空间平台预定留空时间长达6个月，规划中的后续平台预定留空时间可达1年以上，易于长期、不间断地获得情报和数据，可对紧急事件迅速做出响应，而且人员保障少、后勤负担轻。
　　（二）覆盖范围广。
　　的飞行高度在传统飞机之上，其侦察覆盖范围比传统飞机要广得多。
　　（三）生存能力强。
　　气球或软式飞艇的囊体采用非金属材料而且低速运行，雷达和热反射截面很小，传统的跟踪和瞄准办法不易发现。与传统飞机相比，气球或软式飞艇的缺点是：充灌氦气的时间较长，在充气时需要保持稳固，有时还需要占用机库；在放飞、通过平流层上升、下降、回收和放气的过程中，由于其庞大的体积，容易受到风和湍流的影响。
产业投资内参
有价值的产业投资参考
产业投资咨询服务专家
来源：中国投资咨询网
关键词：临近空间飞行器 临近空间飞行器概念 临近空间飞行器行业报告
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