作者：兰顺正

首发自：《兵工科技》

独具优势的浮空器

浮空器泛指比空气轻的各类飞行器，而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在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，各种各样的气球相继问世，到了20世纪初，气球的飞行高度已达到2万多米。飞机的出现曾经让气球一度被冷落，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用于各种科学实验。

浮空器早已被用于军事领域

飞艇则是气球技术与操纵技术和推进技术的有机结合，一战的爆发使飞艇技术完全成熟起来，在一战中各国对飞艇的军事应用也达到过高潮，但由于飞艇飞行速度慢，抗风能力差，再加上所填充的氢气易燃的缺点，其地位逐渐被飞机所代替，1937年5月6日“兴登堡”号飞艇失事后，飞艇逐渐被天空所遗忘了。

近几十年，一些关键技术如蒙皮材料技术、气球超压技术等有了很大突破，各型浮空器的性能大为提高，已能在高空停留数月乃至一年，其巨大的军用价值再次引起了各国的重视。

相比于传统航空器，浮空器具有很多独特的优点，以平流层飞艇为例：

首先和军用飞机与卫星相比，平流层飞艇的生产成本相对低廉。高空长航时无人机的价格往往为上千万美元，预警机和卫星的价格甚至达到了数亿美元。相比之下，一个40米长的小型软式飞艇的价格约为200万美元。而且与军用飞机相比，平流层飞艇的最大优势是可以滞留于空中。飞机在空中的飞行时间通常以小时来计算，而飞艇则是以天甚至月来计算，这使得它能够长时间持续工作。

其次与其他航空器相比，平流层飞艇相对安全。和一般人想象中的那些一戳就炸的气球不同，飞艇的囊体内外压差小，即便是受到炮火攻击，内部填充的氦气泄漏速度也比较慢，通常可以有充裕的时间返回基地或着陆，不会立刻导致灾难性后果。而且平流层飞艇虽然个头不小，但重量轻、结构疏松，可采用无金属骨架的软体结构，且需要的动力很小，因此飞艇的外部信号特征，尤其是雷达截面积和红外辐射强度都很容易采取措施以降低，一定程度上达到了隐身的效果。再加上目前的技术使得平流层飞艇能够处于20千米以上，这样的高度已超过了现在世界上大多数作战飞机的攻击高度和地空导弹的射高。

浮空器在载荷选择上更为灵活

同时在侦查和通信方面，平流层飞艇也是独具优势。就载荷能力而言，平流层飞艇可以设计得很大，一般长度均在150米以上，可以在气囊中携带大型雷达天线，而此雷达天线的形状和尺寸几乎不受限制，另外还能容纳巨型高分辨率光学望远镜和一系列其他遥感设备，以及目标追踪器、通信设备、电子战设备等。

执行侦查任务时，平流层飞艇站得高看得远，在20千米以上高度飞行的平流层飞艇，其雷达对地面侦察覆盖面积可达1200平方千米。而且平流层飞艇不但飞行速度比飞机慢，还能在目标地域上空悬停，在飞艇上安装的雷达之类的传感器能更容易探测到小型目标。相较于卫星，平流层飞艇的飞行高度低，从而能以更高的分辨率进行拍照摄像。

如果飞艇作为空中通信平台，平流层通信比地面无线电通信覆盖面积大，电波不会受到地面建筑物的干扰；与卫星通信相比，飞艇距离地面近，电波的往返距离短，能量损失小，传播时间大大缩短；平流层通信对地面终端所需功率要求小，有利于终端设备实现便携、手持和小型化。所以平流层飞艇可部分承担卫星的功能，是未来太空卫星的有效替代和补充，又被称为伪卫星。

另外平流层飞艇不需要固定的机场和跑道，具备垂直起降功能，只需要简单的开阔地即可，适于部署在地形复杂的山岭和海岛地区，战场适应能力强。

大国竞逐的新赛道

鉴于浮空器的诸多优点及军用价值，目前很多国家均展开了此类装备的研制。

如20 世纪 90 年代后，美军开始研发哨兵系列预警飞艇。1996年美陆、海军开始实施搭载预警探测装置的浮空器进行巡航导弹先进概念技术验证(ACTD)试验，并于1998年4月正式启动搭载搜索、跟踪雷达对巡航导弹进行预警、探测、跟踪的“联合对地攻击巡航导弹防御用网络传感器系统”(JLENS) 计划，后续不断加强对其的升级、改造，2014 年完成人员培训和战斗部署。

而俄罗斯对于浮空器也是青睐有加。2024年12月2日有消息称俄罗斯公司 Dolgoprudny 自动化设计局（DKBA）将与鲍曼莫斯科国立技术大学合作开发尖端的长持续时间平流层气球平台。据悉，气球将配备自动气压平衡系统，可调节气球内部的压力，根据外部温度、压力和高度的变化保持其形状和高度。该项目的核心目标是开发一个体积容量高达5000立方米的系留气球综合体。该平台将配备供电系统和绞车，以便在高海拔地区安全高效地部署和操作。

英国Airlander10飞艇

英国的飞艇技术在世界上也位于前列。在2016年8月17日，英国Hybrid Air Vehicles（混合空中飞艇公司，简称HAV）研制的全球最大飞行器Airlander10完成了它的首次试飞。Airlander10身长92米、宽44米、高26米，载重量达10吨，飞艇内部填充了130万立方英尺的氦气，能够在空中手动航行连续5天时间，无人自动航行则可以连续两周时间不间断，适用于紧急救援、空中监管、旅行载客和物资运输等应用场景。

“祥云”AS700飞艇

中国在浮空器领域同样不落于人后。2015年10月，北京航空航天大学、北京南江空天科技股份有限公司共同完成了近空间飞艇“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，标志着中国在近空间飞艇研制领域迈入世界先进行列。2024年8月21日，由中国航空工业集团特飞所自主研制的“祥云”AS700载人飞艇首次跨越湖北、湖南、广西三省区，完成首次跨省区长途转场飞行。资料显示，“祥云”AS700飞艇最高飞行高度为3100米，最大飞行速度可达100千米/时，通常飞行速度60~80千米/时。据介绍，飞艇有两台发动机，一次加油700升可飞行700千米，最多可乘坐10人。

而根据此次的报道，印度DRDO于5月3日在中央邦谢奥布尔试验场完成了平流层飞艇的首飞试验，任务历时62分钟，飞行高度17千米，成功测试了气囊压力控制、紧急泄压等关键系统。该飞艇由轻质复合材料气囊、高效太阳能板及微型电子设备等组成，可在17～22千米的平流层高度飞行，能承受平流层极端低温与低压环境；采用自主发电太阳能电池板和轻质推进系统，具备在特定区域连续数周乃至数月留空能力。该飞艇基于DRDO在气象气球与系留气球领域的技术积累，融合其导弹防御项目红外和传感器系统成果，将弥补传统预警机续航不足及卫星轨道固定的局限，有望彻底革新印度的情报、监视与侦察能力。据悉印度空军目前重点关注该飞艇对边境大面积区域的持久低成本监视能力：该飞艇通过搭载先进红外传感器和雷达系统，可从平流层高度清晰地监视低空巡航导弹、隐身战机及无人机蜂群威胁，向地面拦截器和空中作战平台实时传输目标数据，补充增强S-400防空系统、“阿卡什”导弹、“阵风”战斗机及其他未来高空伪卫星，为印度构建多层防空网络。

航空舰队或不再是幻想

笔者认为，未来浮空器可能发挥的作用将不止于以上。在2022年初，航空工业沈阳所取得专利的机载内埋垂发装置设计被曝光，一同被公布还有该设计的专利申请资料。相关资料显示，这个所谓机载内埋垂发装置很像是把战舰上的垂发系统给搬到了飞机上，用了2组并列布置，每组12联装的方案，按照沈飞所自己的说法，这种新垂发可以装填导弹，当飞机在传统的前向攻击能力外，还能拥有更多方向攻击能力，提升了飞机在空战当中的作战效能。在笔者看来，一旦垂发系统和浮空器相结合，那么距离“航空战舰”就不远了。

其实在早年前，笔者就在自己的书中提到过以重型飞艇这类浮空器为基干，打造航空舰队的设想，当时或许有些天马行空，但如今随着浮空器技术的发展以及机载垂发装置的加持，科幻也是能够成真的。

在具体设想中，航空舰队可以仿照航母战斗群的编制：

如预警飞艇装备有大功率预警雷达和相应电战指挥设备，与数艘高空无人飞艇一并停留在高空，利用其占位高的优势为舰队提供预警指挥和电子支援，监视空情并为己方火力指示目标，充当舰队的大脑和耳目，预警飞艇的反隐形能力尤其出众，因为隐身飞机的隐形重点多放在鼻锥方向，其次考虑侧面和尾部，至于顶部采取的隐身措施通常较少，从上方实施俯视探测，再加上居高临下探测面积大，更易于发现隐身目标。

而战斗飞艇将装备相控阵雷达、垂发系统（装填远程对空导弹及对陆攻击导弹等武器），主要担任远程防空反导和对地攻击，充当舰队的坚盾和长矛。

同时，由于无人机技术的不断发展，相应的无人机“空中母机”已经诞生，土耳其的“阿纳多卢”号更是已经成为了世界上第一艘无人机航母，因此在舰队中肯定要有能够运载并收放大量无人机执行各类作战任务的母舰飞艇，在作战中发挥部分航母的作用。

美国曾计划建造运载力为500吨的“海象”运输飞艇

另外，运输飞艇则可以在内部预留大块空间用于容纳货物和人员，底部舱门设置起重机传送带等装卸设备，背部加装可容纳垂直起降飞行器的甲板。其作用是运载登陆部队和补给物资，既可直接降落装卸，也可通过垂直起降飞行器实施垂直登陆或在空地和艇际间转载。另外，也可以参照AC—130炮艇机模式，通过强化飞艇内部结构，使其能承受武器后坐力，同时安装装甲，火炮，机枪，投弹仓，电子对抗设备等。在取得制空权的情况下，利用其浮空能力和所载多种武器及巨额弹药，将猛烈火力长时间像“锅盖”一样扣在敌方阵地上，如“空中炮舰”般贴身支援地面部队。此类飞艇也可以长期部署于敏感地区上空，执行镇暴、平乱、维持治安等任务。而这些“大气球”如果装备完善的医疗设施，就可以成为空中医院，在抢险救灾中充当发粮发药、救死扶伤的“爱心天使”。

出于谨慎考虑，每艘空中战舰都应装备一定数量的近防武器用于自卫，也可选择搭载数架小型垂直起降飞行器用于艇际通勤（如以色列曾被曝研制过“飞骡”新概念垂直起降无人机，该无人机取消了传统的旋翼，由升力风扇驱动，体积小，重量轻，操作灵活，可在建筑物间穿梭）。

无疑，航空舰队如果成真，那么在军事领域必将掀起新一轮的变革，届时很多军事理念都将改写。

保卫人类文明的“空中要塞”

另外在笔者看来，浮空器在争夺制天权方面也具有积极的意义，甚至会成为未来“太空战舰”的雏形。

浮空器可以把火箭等载荷带上高空发射

一方面，浮空器在宇航发射领域的潜力是不可忽视的。在各种发射运载火箭的方式中，使用空中平台将火箭“提”到高空再发射已经不是什么新闻了。而相比于飞机，气球、飞艇等能达到更高的高度。研究表明，在空气稀薄甚至没有大气环境的高空发射火箭，可以有效降低空气阻力和重力损失，而且能让发动机喷管能在最优条件下工作，所以能够将载荷入轨所需的速度增量降低8%。此外，高空的低温环境发也降低了对火箭的防热系统的要求，从而能够简化防热系统，实现火箭结构质量的优化。因此浮空器可以作为各种运载火箭、弹道导弹、高超飞行器的发射平台，为相关方增加进入太空的路径。

浮空器或许是“南天门计划”的备选之一

另一方面，在反导反高超作战领域，浮空器通过搭载先进的雷达和探测设备，能够实现对来袭导弹或高超飞行器的超视距探测，为防御系统提供更多的预警时间。与相比传统的地面雷达和卫星相比，浮空器具有更高的灵活性和适应性，能够针对特定区域进行重点布防，有效弥补地面雷达和卫星探测盲区。同时，浮空器还可以搭载拦截导弹或定向能武器，对来袭敌方导弹或者临空的低轨卫星实施直接拦截。由于浮空器位于高空，其拦截导弹的发射路径更短，能量损失更小，有利于提高拦截成功率。由此不难想象，未来航空舰队如果变为现实，那么即使是面对外星侵略者也是有一搏之力的，这或许就是“南天门计划”真相的一部分吧。