郑关天
“浮空器”泛指比空气轻的各类飞行器,高空气球和飞艇则是其中的代表。世界上第一只大型热气球是1783年6月由法国的蒙哥尔费兄弟发明的,从此以后人类便开始利用气球进行探空活动,各式各样的气球相继问世。到了20世纪初,气球的飞行高度已能达到2万多米。飞机的出现让气球一度被冷落,但后来又逐渐回归。1947年9月美国人用塑料薄膜制成了一个体积850立方米的气球,载着30千克重的宇宙探测仪器,首次成功进行了宇宙线探测飞行。之后,气球作为运载工具被越来越广泛地应用于各种科学实验。
近几十年,一些关键技术如蒙皮材料、气球超压等有了很大突破,各类浮空器的性能大为提高,已能在几万米的高空停留数月乃至一年,其特殊价值再次引起各国重视。浮空器与卫星、飞机相比具备独特优势:与前者比距离地面更近,载荷相对大一些,也可以得到较高分辨率;与后者比距离地面较远,可大大延长对地探测距离。
“浮空器”在军用方面可作为具备军用通信、远程侦察、情报、导航、预警等功能的通用平台,具有留空时间长、探测范围广、载荷能力强和费效比高等优点。而在民用领域,气球可以进行高空火箭发射、无人机投放、高空农业育种、监控工业污染、信号中继等商业和科研活动。
目前很多国家都在开展军事意义上的“浮空器”装备研发。美军出兵阿富汗、伊拉克后,为对固定地域进行长期监控,并向部队提供必要保护,曾装备多种系留气球。其中,洛马公司研制的56K型系留气球于2004年被美军应用于伊拉克战场,通过携带光学载荷,用于巴格达附近地面部队和重要据点防御工作。74K型系留气球被用于“持续威胁探测系统”(PTDS),能提供远程情报、监视、侦察和通信保障,在阿富汗和伊拉克战场上的执行任务时间總计超过100万小时。420K系留气球则是唯一在美国运行的大型系留气球,通过搭载L88广域监视雷达,建立了美墨边境地区的“系留气球雷达系统”(TARS),用于监视低空的飞机、海上和水面目标。
以色列由于国土狭小、身处敏感地区,又长期与周边力量矛盾重重,以“浮空器”为平台的预警系统对其同样重要。早在2014年7月和8月加沙边境地区防卫作战行动中,以色列就沿边境部署了13艘“浮空器”,用于遥控监视边境动态。2022年3月曾有报道称以色列空军正式接收了“天空之泪”高空“浮空器”系统,该系统由“浮空器”平台、雷达等组成,可实现对远程导弹、巡航导弹、无人机等多种目标的探测,为以方提供广域探测预警能力。
中国在“浮空器”方面的成绩也是有目共睹,2017年9月中国科研机构研制的超压气球在境内首飞取得成功,进行了高空无人机投放、吊舱环境热控、农业育种、太阳能电池标定和太阳能电池性能测试等活动,取得大量有效数据,其中多项试验属国内首次。