轨道轰炸机可行吗

晨枫

在说起隐轰vs大轰时，不少人一跃而起：何不直接上轨道（或者亚轨道）轰炸机？
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7 [* \) f, p" D9 O- z确实，在低轨道（LEO）上，航天器每90-120分钟绕地球一圈，什么隐轰、大轰都不可能做到这个速度。无限留空时间，在160-2000公里（LEO高度）上，也不受常规防空导弹或者空空导弹的威胁。到时候都不用导弹，只需要重力制导炸弹，而且在重力加速下是天然的高超音速武器，指哪打哪。想想就爽。

不过，爽也就在“想想”之中，要想实现，可是满满的痛，而且哪都痛。

5 R; M9 j6 ?) R7 Q) ZB-52最大起飞重量220吨，载弹量32吨；B-1B最大起飞重量216吨，载弹量34吨；都使用JP-5航空煤油作为推进燃料。这些可以用作参照轰炸机。

轨道轰炸机上投弹，有重力加速度加持，动能就是很大的能量，在撞击中动能转化为热能和碎片的机械能，就是很大的杀伤力。君不见陨石没有战斗部，在地上砸一下，也是非同小可。所以，轨道轰炸机的载弹量或许20吨就够用了。
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; v! b! V" r; j2 C现在，最现实的入轨方式是用火箭。以SpaceX的“猎鹰9”为例，发射重量550吨，LEO入轨重量22.8吨。使用液氧和RP-1火箭煤油作为推进燃料。
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煤油就是煤油，JP-5和RP-1规格有差异，但成本上也没有相差那么多，就“大局观”来看，这点差别可以不计。液氧需要制备，但原料无穷无尽，也不是问题。

从投送成本来说，RP-1比JP-5更贵，液氧要便宜得多，大概只有RP-1的1/5，但重量上大约2.5倍与RP-1。可以极简化地JP-5与液氧+RP-1的吨价格相当。这样，就可以燃料重量的差别推测投送成本。

B-52和B-1B的燃油重量接近最大起飞重量的2/3，载荷重量接近最大起飞重量15%；“猎鹰9”的火箭燃料（包括液氧）重量约占发射重量95%，载荷重量约占4%。这意味着以极端简单粗暴的方法计算，将相当的战斗载荷带到投放位置，用“猎鹰9”送上LEO是用B-52或者B-1B用足航程带到目标的3.7倍。
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$ g0 p- T1 ?6 p4 d+ d. D- r9 p7 SB-51和B-1B可以从大量机场起飞，只要跑道足够长、铺装承重标准足够高。起飞准备是小时级的，紧急出动可以更快。当然，每次出动后需要好几天的维修保养，才能下次再出动。

“猎鹰9”只能在很有限的宇航级发射场发射，全世界所有国家加起来，也是字面意义的“屈指可数”。起飞准备需要几个星期甚至几个月，还受天气严重影响。这东西的第一级倒是可以做到可回收，但首先再次使用的次数绝对低于B-52或者B-1B，再次使用前的修复和加注时间就几个月起跳了。

另一方面，B-52和B-1B都需要防区外打击武器，才能有效生存，所以30+吨的作战载荷真得算战斗部的话，没有多少。顶多10吨。但是轨道轰炸机投放中立炸弹也没有那么简单，再入时的重力加速造成严重的气动加热，热防护措施占用的重量可不小，实际折算到战斗部重量，也没有纸面上那么多。

B-52和B-1B可以在航程之内飞往任意目标，轨道轰炸机一旦入轨，除非目标就在轨道下方，抵达实际投放位置需要变轨。但变轨就是大动静，需要消耗大量燃料。这是动量守恒的物理定律决定的，技术再进步也解决不了这个问题。
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当然，可以滑翔再入、机动飞行，这就可以覆盖更大的横距，不变轨也能投放了。问题是滑翔再入具有更加严重的气动加热问题。滑翔是用阻力换航程的过程，在再入速度下，阻力意味着气动加热。滑翔时间越长，路径越复杂，横距越大，气动加热问题越大。航天飞机的再入滑翔就是在岩壁和悬崖之间走钢丝的过程，即便如此，防热设计依然是航天飞机的最关键技术，而不是发射和入轨。
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轨道轰炸机还有留空时间的问题。轨道上的航天器在理论上是可以无限留空的，实际上还是会受到极端稀薄但依然存在的空气阻力的影响而逐渐减速，最终坠回地球。只是这个过程很长，可以达到几年、几十年。有人的话，需要轮换，这是高难度、高危操作，发射准备和实行比大一个火箭上去还要复杂。
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无人化就没有这个问题。但首先有可靠性的问题。这样事关国运安慰的战略打击平台无人看守，总是不放心。在最后释放武器的时候，也最好有人在做这事。没人敢如此信任遥控和AI。至少现在的认知是这样的。其次，没人看管的话，被敌对空间力量夺走怎么办？这好比明晃晃把大刀悬在人家门上，还不让人家动脑筋把大刀拿下来、为己所用？
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" K3 \9 a) |' y. G, X: j' E0 w轨道轰炸机既然入轨，飞行就是高度规律性的。也就是说，在战争中是一次性使用的，不抢先试用，就被对方的反卫星武器干下来了。所以说到底，轨道轰炸机相当于轨道上的井射导弹，只能用于抢先打击和“接警立射”，不能像常规轰炸机那样用于核反击，根本活不到那个时候。

& O  y2 M+ U8 N, A3 ]. W# O至于禁止外层空间武器化的国际公约，大概很多人都不在乎。很多人对自律性的约定不以为然，要不是有监控和警察，大概红灯也是照闯不误的。

换句话说，在现有条件下，轨道轰炸机不管从投送成本，还是从实用性，都在可预见的将来不满足军用要求。

) g) V2 V8 r* ]4 W亚轨道呢？
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* D9 O! v3 P; q亚轨道利用一点点空气动力升力，具有一点机动能力，但也面临空气阻力的问题，首先需要解决动力问题。火箭动力是最成熟的，但没有利用起来亚轨道还有空气可以参与燃烧，效率较低，重量太大，成本也太高。火箭动力的超燃冲压、爆震（不管是脉冲还是旋转）等新质发动机提出很多年了，都离长时间可靠工作有很大距离，在可预见的将来，不存在可以推动几十、上百吨飞行器持续飞行几小时甚至更长时间的超燃冲压、爆震发动机的可能性。
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都对中国速度有信心，但追赶和突破是不一样的。这些都是先进国家已经研究几十年的东西，寄希望于奇迹不是应有的科学态度。

轨道和亚轨道最大的问题在于用火箭的垂直起飞。这不是需不需要跑道的问题，而是速度和加速问题。航空发动机不可能做到轨道或者亚轨道所需要的速度。
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水平起飞-一步入轨（SSTO）从50年代就开始研究了，各种奇思妙想层出不穷。由于商业航天的发展，近些年SSTO重回业界热点。中国也加入战团，腾云飞机就是例子。
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动力是更大的问题。TBCC、RBCC提出来几十年了，实现的工程技术挑战太大。重量挑战还不是最大的，阻力挑战才是。在M2时，协和式超音速客机的进气道提供63%的推力，这是因为这时进气道起到类似冲压的作用，对进气压缩的贡献超过了压气机。反例则是F-16，发动机推力和推重比够大，但简单的皮托管进气道岁速度上升的阻力太大，最高速度只能达到M2。
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: R1 [4 |8 v" f0 `& F! t/ d/ g这说明了阻力对于高速飞行的决定性影响。但速度范围越是宽大，进气道的要求越是严苛，各种组合循环发动机至今没法解决重量和阻力问题，使得SSTO无法落地。
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  D6 ?' g% U1 q% ^) u: o7 G* Q波音X-20 Dyna-Soar在1958年就开始研制了，美国空军是认真准备投入军事实用的，不只是科研和空间探索用。这还只是火箭起飞、机动变轨、水平着陆，可谓X-37的前身。X-20本身早就下马了，X-37是后来者。各国还提出过Radian One、HOTOL、Invictus、XCOR Lynx等计划。不消说，没有一个落地的。

# {# {' q$ N; A/ P: j3 [+ P不是说腾云飞机那样的空天一体飞机不可能，只是说：让子弹再飞一会儿再寄予希望吧。在讨论未来10-20年内的轰炸机时，不要把科幻当做现实。科幻不是不可能成为现实，但需要时间，要有一个过程，不是“使尽想、大胆想”就能成真的。