今夏,加拿大将要发射一架靠地面微波站发射的动力推动的实验飞机。按设计要求,这架飞机将在太空运行几个月。到二十一世纪,能束动力发动机将普遍应用于航天飞机的起飞驱动,以比现在低得多的成本获得较大的净运载重量。

能束飞机不需在机燃料,拔高动力低,可延长飞行时间,提高净载重量。从而大大提高了总效率。

能束理论是著名大科学家赫兹和泰斯拉等于十九世纪提出的。今天,该理论已发展成熟,美国国家航空航天署(NASA)—位名叫W · C布朗的研究人员说:“到二十一世纪,能束飞机将普遍出现。”

能束技术的应用前景极为广阔,加拿大准备在最近几周内发射一架翼展为15呎的能束飞机,他们的最终目标是建成一个经济的空间通信中继站、取代通讯卫星。美国国家航空航天署计划建造一个翼展为150呎的机器人航天飞机,该机可在太空飞行几个月,监测高空大气层中有潜在危害性的气团。该署的研究人员还准备发射一个轨道航天母舰,向火星表面的漫游工具发射动力。Rensselaer工学院的研究人员正在设计—种小型能束宇宙飞船,这种飞船具有把五名乘坐者迅速送入运行轨道的能力。据该院一位名叫L · N迈拉博的研究人员介绍说,他们正在设计的这种运载工具重6吨、可以在简易场地起飞,用三、四分钟的时间即可进入运行轨道。

能束技术的引诱作用在于,可以显著地改变目前航天飞机的低效局面。航天飞机在起飞时,主发动机燃料和初级火箭的重量占总重量的85%左右,如果能以某种方式从微波束获得升空动力,其净运载重量将从现在的30吨跃增到2000吨左右。

能束和无线电工作原理相似,只是工作能级有别。发射站以无线电波的形式把能量定向传播出去。接收端通过天线转换为可利用的形式——通常为电能。

能束技术第一次有意义的工作是泰斯拉在1899年完成的,他耗资三万美元制作了一个巨型线圈,并架起了200呎高的发射天线。

二次大战后,微波技术解决了可以把波长很短的无线电波聚焦为很窄的波束。随着微波技术的进展,能束技术已步入实用阶段。美国政府(包括国家航空航天署和能源部)早在能源危机的70年代就曾研究过波微技术的问题。当时计划建造一个大型轨道卫星系统,把太阳光转换为微波的形式传送到地球上,最后再转换为电能应用。该计划因耗资甚巨而宣告失败。现在苏联正在从事这项技术的研究。

目前,西方已把研究目标集中在建立地面微波能束站,为各种飞行器提供能束动力上了。例如,加拿大政府发起了一个雄为SHARP(意为恒高中继站)的研究计划。其中继站(实际上是一种无人驾驶飞机)的动力来自地面磁控管或叫微波发生器,机翼下面的天线接收到微波能后转变为直流电驱动推进电机。

加拿大国家通讯技术研究中心的雷达与通讯技术专家R · E Barrington博士说:“在今年夏天的某个时候,我们将演示一架微波动力飞机。”他说:“我们认为,该微波飞机将成为一种优异的通讯中继站,其覆盖半径为600公里(约370哩),它还可用于海岸渔业监测,测定船舶方位,及其是否处于迷航区。”

美国劳克黑德公司(Lockheed Cop)的研究人员正在设计一种大型无人驾驶环境监测机。他们说,面积为100×100码的地面天线可以向40马力的动力电机提供足够的电力。这种无人驾驶飞机可以在离地面12哩的高空飞行。劳克黑德公司负责这一项目的D. Bouguet说,他们设计的能束飞机可携带150磅重的传感设备,持续飞行90天。可以向系留气球那样搜集大气中二氧化碳积累数据,并进行其它监测测量。

他说:“我们觉得,在技术上是有绝对把握的。”它比轨道科学实验卫星的成本低得多。一套能束飞机和地面发射设备的价值约为三千万美元。国家航空航天署还没有最后决定是否率先生产。

克里夫兰的刘易斯研究中心的绘图板上出现了一种空对空能束系统。该中心的科学家们设想要发射一个绕火星运行的航天母舰、把火星能转换为微波,传输给遥控无人驾驶飞机。

有人建议增大飞机的翼展,在稀薄的火星气层中的飞行条件和离地球表面十万呎的飞行条件相近。这样的航天飞机可以在火星表面着陆,收集试样。刘易士中心已提出了一个耗资八千万美元的八年研究计划,到本世纪末完成在火星气层中的飞行试验。

Raytheon公司的布朗博士正在设计一种地面微波动力飞机,他设计的飞机可以在100哩左右的空中运行,这个数字比人造地球卫星的稳定运行轨道高度22.3千哩要小得多。

[International Herald Tribune,1987年7月23日]