临近空间（Near space）是指距地面20～100公里的空域，由于其重要的开发应用价值而在国际上引起广泛关注。

临近空间 ，其下面的空域是我们通常称为“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”，是航天器的运行空间。“临近空间”这个词目前只是一个学术概念，还没有公认的“官方定义”，对她的称呼也有很多种，如“近空间”、“亚轨道”或“空天过渡区”， 美国也有人称之为“横断区”，而中国学术界过去则有“亚太空”、“超高空”、“高高空”等称呼。

临近空间拥有着大气平流层区域（指距地面18到55公里的空域）、大气中间层区域（指距地面55到85公里的空域）和小部分增温层区域（指距地面85到800公里的空域），纵跨非电离层和电离层（按大气被电离的状态，60公里以下为非电离层，60公里到1000公里为电离层），其绝大部分成分为均质大气（90公里以下的大气，上面的是非均质大气）。应该是一块非常重要和有利用价值的空域。

中国关于临近空间的研究也在悄然起步。最近，由军事科学院军队建设研究部研究员张东江博士领衔承担的“临近空间飞行器发展法律问题研究”项目在北京通过鉴定，从而填补了中国临近空间法律规范研究方面的空白。

短短几年时间，临近空间飞行器的发展可以用“异彩纷呈”来形容。目前各国在研的临近空间飞行器，按照飞行速度大致可分为低动态飞行器（马赫数小于1.0）和高动态飞行器（马赫数大于1.0）两大类型。低动态临近空间飞行器主要包括：平流层飞艇、高空气球、太阳能无人机等。它们具有悬空时间长、载荷能力大、飞行高度高、生存能力强等特点，能够携带可见光、红外、多光谱和超光谱、雷达等信息获取载荷；可作为区域信息获取手段，用于提升战场信息感知能力，支援作战行动；又可携带各种电子对抗载荷，实现战场电磁压制和电磁打击，破坏敌方信息系统；还可携带通信及其他能源中继载荷，用于野战应急通信、通信中继及能源中继服务。

高动态临近空间飞行器主要包括：高超声速巡航飞行器、亚轨道飞行器等。它们具有航速快、航距远、机动能力高、生存能力强、可适载荷种类多等特点，具有远程快速到达、高速精确打击、可重复使用、远程快速投送等优点；既可携载核弹头，替代弹道导弹实施战略威慑，又可选择携载远程精确弹药，作为“杀手锏”手段，攻击高价值或敏感目标，还可携带信息传感器，作为战略快速侦察手段，对全球重要目标实施快速侦察。

临近空间作为科技与军事应用的新空间，无论低动态还是高动态飞行器关键技术都在被迅速突破，尤其是美国不断推出新型飞行器飞行演示。军事专家们普遍认为，开发和利用临近空间必将成为作战能力新的增长点；特别是临近空间飞行器加入陆、海、空、天信息网络系统后，必将对各国安全提出新的挑战。

目前，世界各国提出了多种临近空间飞行器发展方案，研究的热点集中在平流层飞艇、浮空气球和高空长航时无人机上。其中，平流层飞艇是地球同步卫星之外另一种重要的定点平台。临近空间飞行器具有显著的特点，可以作为卫星和飞机的有效补充。

与卫星相比，临近空间飞行器的优点是：效费比高、机动性好、有效载荷技术难度小、易于更新和维护。此种飞行器距目标的距离一般只是低轨卫星的1/10～1/20，可收到卫星不能监听到的低功率传输信号，容易实现高分辨率对地观测；其缺点是：视野小，临近空间属各国领空范围，受领空限制。

与传统飞机相比，临近空间飞行器的优点是：

⑴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。

⑵覆盖范围广。

临近空间飞行器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。

⑶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。

由于临近空间飞行器具有可持续对同一地区进行不间断覆盖、与目标距离近等优点，因此在区域情报搜集、监视、侦察、通信中继、导航和电子战等方面具备独特的优势。临近空间飞行器可对重点区域进行连续长时间监视和观测，有助于对战场进行准确评估；可作为电子干扰与对抗平台，对来袭飞机和导弹等目标实施电子干扰及对抗，使其偏离航线或降低命中率；可作为无线通信中继平台，提供超视距通信。目前，美国空军为临近空间飞行器确定了多个军事应用方向，其中包括战场指挥、控制、通信、计算机、情报，监视和侦察（C41S）；近实时跟踪高价值目标；空间监视（可监视卫星而基本不受天气的影响）；导弹防御；自然灾害快速响应（用于移动电话网络和无线网络灾后重建）和边境控制等。

导弹防御方面，在美国新的导弹防御计划中，美国计划从西北部皮吉特湾开始的太平洋沿岸，到美国的大西洋沿岸，再到最东北的缅因州为止，至少部署10艘高空飞艇，用来监视来袭飞机、舰船和巡航导弹。此外，美国导弹防御局正考虑在北极上空部署可控气球，用来监视和跟踪俄罗斯的导弹。美国进行模拟仿真的结果显示：在北纬83°、36．6千米高空上部署3个气球，可连续覆盖从北极到北纬45°范围内所有的导弹发射30个这样的平台可以提供类似的全球覆盖；800个这样的平台组成的星座就可以对全球连续提供通信、情报、监视和侦察覆盖。

通信方面，美国在商业领域已运用自由浮空气球实现了西部油田地区的通信。在军事领域，美国陆、海军都有运用临近空间飞行器进行通信的计划，如美国海军研究实验室正在研制高空机载中继与路由器飞行器（HAARR），用以实现舰船之间、舰船与地面部队之间的通信。HAARR可以从舰船上出发，依靠电发动机和飞艇后部的两个螺旋桨进行机动，预定留空时间为30天，预定留空高度为21．35千米，预定定点精度约为37千米。HAARR从舰船上出发后，一个月后返回，由另外一艘HAARR替换。此外还有计划发展中的30千米高空飞艇，其设计载重能力将近2吨，可携带小直径炸弹、搭载机载激光器和地基激光器中继镜等，上可以攻击卫星，下可以攻击中低空飞行器甚至地面目标，也可成为进入空间的中转平台。

临近空间是“陆海空天电”五维一体化战场的重要组成部分，是国家安全体系中的一个重要环节。运行在空间范围内的卫星易受干扰、成本高、部署周期长、损失后不易补充，而运行在航空范围的飞机易受打击、生存力差、损失后不易恢复。临近空间飞行器加入陆、海、空、天信息网络系统后，将进一步实现军事信息获取和利用手段的多元化、一体化，明显提高国家安全体系的抗摧毁和抗干扰能力。

近年来，临近空间飞行器受到了美国军方的高度重视。美国陆、海、空三军、联合司令部、导弹防御局、NASA以及其他一些商业部门均在开展临近空间飞行器技术与应用研究。空军天战实验室曾主持召开临近空间峰会，召集陆、海、空三军及政府机构和工业界的100多名代表对临近空间概念进行研讨；另外，美军联合司令部也正在实施“阿尔法”计划，对临近空间飞行器如何提升联合作战概念进行研究。

2005年，美国防部公布的《2005～2030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：美国空军举行的“施里弗”空间战计算机模拟演习首次引入了临近空间飞行器的概念。2006年初，美国空军科学咨询委员会发布题为《在临近空间高度持久存在》的研究报告，对美国空军近期（到2010年）、中期（到2020年）和远期（2020年以后）发展临近空间飞行器提出以下建议：包括RQ－4“全球鹰”在内的高空长航时无人机是美国空军近期利用“临近空间”的最佳选择，平流层飞艇是一种有前景的选择，但还需要等待有关技术取得进步后才具备可行性；自由浮空气球在气象探测领域应用广泛，但军事用途相对有限。

根据这些发展思路，近年来美国临近空间飞行器技术取得了许多重要进展，主要体现在：美国导弹防御局“高空飞艇”计划进入原型艇制造与演示验证阶段，DARPA“集成传感器即是结构”项目进入关键技术攻关阶段；美国陆军“高空哨兵”平流层飞艇2005年11月实现有动力飞行；美国空军进行“临近空间机动飞行器”原型艇飞行试验：美国空军的自由气球——“战斗天星”2005年演示验证成功等。

陆军“高空哨兵”平流层飞艇

美国陆军战略司令部“高空哨兵”平流层飞艇计划旨在通过螺旋式发展的方式，逐步研制出可携带22．7～90千克有效载荷、功率为200～1000瓦、留空时间为4～30天、留空高度为20千米、后勤保障负担小的平流层飞艇，用于实现低成本战术通信，并完成情报、监视和侦察任务。“高空哨兵”飞艇在设计上已考虑到野外部署的需要，在发射时只需部分充满氦气，发射过程中氦气膨胀充满囊体，因此发射时无需占用大型飞机库和专用设施，易于野外部署。2005年11月，在一次技术验证试验中，美国成功放飞一艘长44，5米的“高空哨兵”飞艇。试验中，飞艇载有一个重约27千克的设备吊舱进入22．55千米的高空，并留空5小时。这是美军在临近空间实现有动力飞行的第二艘飞艇。

空军基于气球的“战斗天星”

美国空军目前正在探索利用自由浮空气球、自由浮空气球/无人机组合来实现临近空间的通信和监视，其典型代表为美国空军的“战斗天星”（Combat SkySat）计划。“战斗天星”计划将分两个阶段进行第一阶段方案是自由气球下挂美国空军信息战实验室研制的蓝军跟踪转发器；第二阶段方案是：自由气球下挂滑翔机（携带高分辨率ISR传感器），自由气球一次性使用，滑翔机可重复使用。

2004年11月～2005年3月，美国空军航天司令部在亚利桑那州上空对“战斗天星”的简易样机进行了多次飞行试验。试验中，两个充氦自由气球在20千米的高空飞行了8小时，将美国陆军信息战实验室研制的蓝军跟踪转发器RC148的通信距离由18．5千米扩展到555千米，覆盖范围与伊拉克国土面积相当，可明显改进地面部队之间以及地面部队与空中支援飞行员之间的通信。2006年4月，美国空军在“联合远征部队试验”中再一次对“战斗天星”进行了验证。这些演示试验证明，临近空间飞行器能够提供近空间通信支援，可作为卫星和无人机的补充。美国空军计划进一步提高自由浮空器的技术成熟度，使其可携带更重、更昂贵的有效载荷。2006年3月，空军航天司令部向工业界征求关于发展气球载综合通信中继系统的建议，并于9月授予“战斗天星”的供应商——空间数据公司一项价值4900万美元、为期5年的合同，研制一种在距地面19～31千米的临近空间使用的通信系统。

空军“临近空间机动飞行器”

美国空军目前正在积极开发采用充氦飞艇完成空中侦察、战损评估、通信任务的技术，其典型方案为JP宇航公司为空军研制的“临近空间机动飞行器”（NSMV）。2003～2005年，美国空军对NSMV的原型艇“攀登者”（Ascender）进行了试验。2003年11月，美国空军将未携带任何设备的“攀登者”释放到30千米的高空进行初期试验，并获得成功。2005年3月，美国空军进行了两次“攀登者”裸机的30千米高空飞行试验，但均未达到预期目的。在第一次飞行试验中，气囊发生了爆炸，在第二次试验中，搭载的相机未能正常工作，没有获得所需的数据。“攀登者”外形酷似V字型，全长53米，宽30米，安装有两台由燃料电池驱动的螺旋桨推进器，采用GPS系统导航。“攀登者”可利用自身携带的控制系统调节各舱室的氦气容量，进行空中机动。

“平流层卫星”（Stratellite）

2005年3月12日，美国Sanswire网络公司展示了其研制的“平流层卫星”样机。该样机长57米，体积是目标艇的1/3。2005年5月9日，Sanswire网络公司完成了该样机的浮空试验。“平流层卫星”的预定飞行高度为19～21千米，预定留空时间为半年，备有GPS导航系统；用空气螺旋桨实现低速移动；能量来自背部的太阳能电池板。可携带多种仪器设备，如用于因特网、高清数字电视、图像传播以及通信网络的数据中继设备。多个“平流层卫星”可以组成一个大规模的中继站网络，能够覆盖美国全境。

2017年10月31日，《南华早报》刊登题为《中国在临近空间“死亡区”测试新型无人侦察机》的报道称，“临近空间”的高度大约从海拔20000米开始。临近空间一直被视为无人机的“死亡区”——这个高度空气稀薄，很难产生推力，而极低的温度意味着像电池这样的部件容易发生故障。

由中国开发的一种正在测试的新型无人机似乎克服了这些困难，这标志着中国在探索临近空间以获取军事情报方面迈出了重要的一步。

2023年，由英国民航局资助，伦敦国王学院和英国皇家空军联合开展的一项最新研究表明，商业亚轨道太空飞行可用于旅游和科学研究，并有望最终发展为极快的点对点旅行，例如，伦敦到悉尼只需不到两小时。

近期有媒体报道称，美国的DARPA集成传感器即是结构(Integrated Sensor is Structure,ISIS)计划，已进入关键技术攻关阶段。

ISIS项目计划是将大型轻质相控阵雷达集成到飞艇结构之中，旨在研制一种可在21千米高空执行监视任务的平流层飞艇，实现对空中和地面上的所有目标进行不间断持续监视的效果。按照该项目计划，此飞艇可留空1年以上，利用其有源相控阵雷达对空中和地面目标进行监视和跟踪，并可在595千米之外跟踪最先进的巡航导弹，在322千米之外跟踪敌方战斗部队。

届时，这种新式飞行器在情报收集、侦察监视、通信保障以及对空对地作战等方面的巨大军事功效不容小视，这也是美国积极推进ISIS项目计划的最大动力所在。

或许你对平流层飞艇不怎么熟悉，但对临近空间飞行器这一名词可能不会感到陌生。近年来，临近空间的战略价值已经逐渐引起各国的关注和重视，很多专家甚至将临近空间定义为未来空天作战争夺的真正焦点，各种临近空间飞行器因其潜在的军用和民用价值，已成为各国竞相研究和发展的热点。

“空”出来的神秘与价值

临近空间，指的是20公里～100公里的空域，是航空与航天的空间结合部。说到它的神秘和不凡之处，主要得益于它的“空白”——一块尚未被开垦的处女地。迄今为止，除了发射航天器的火箭会偶尔穿越之外，这片寂静的空域仍然是人类飞行的一个禁区。

界定于天空和太空之间，行走于飞机和航天器运行空间之外，临近空间飞行器拥有众多优势。

首先是相对安全且广阔的工作环境。临近空间以下，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，对着可望而不可即的临近空间飞行器，也只能“干瞪眼”；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。再加上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就显得自由且安全。

性价比高是临近空间飞行器的又一优势。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。

“多才多艺”、博采众长的临近空间飞行器恐怕已让很多国家为之倾倒。它可以执行飞机、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。

竞相涉足飞行“禁区”

美国的ISIS项目计划只是世界各军事强国进军临近空间的一个缩影，俄罗斯、英国、日本、以色列、韩国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。

美国更是当仁不让地一路领跑，意图明显——快人一步，抢占这一空白的战略要地。美国国防部2005年首次将临近空间飞行器列入无人飞行器系统范畴；不久后举行的施里弗空间战计算机模拟演习首次引入了临近空间飞行器概念；临近空间机动飞行器原型艇飞行试验之后，美国空军的自由气球——“战斗天星”于2005年演示验证成功；同年11月美国陆军的“高空哨兵”——平流层飞艇实现有动力飞行；2006年初，美国空军科学咨询委员会提出临近空间飞行器发展的具体建议；同年4月～6月，DARPA授出四个合同，资助三家公司对平流层飞艇囊体材料、有源电扫描阵列雷达和电源系统进行关键技术攻关；随后，美国导弹防御局的高空飞艇计划进入原型艇制造与演示验证阶段，ISIS项目计划进入关键技术攻关阶段……

但是，受到临近空间全新且复杂的环境限制，临近空间的开发也有很大难度，目前世界各国临近空间飞行器技术仍处于关键技术攻关与演示验证阶段。美国ISIS项目计划目前也面临几大技术挑战，如研制超轻质天线、天线校准技术，电源系统技术，飞艇的定位保持方法和可支持超大尺寸天线的飞艇结构等。

对于临近空间的开发利用，世界各国站在了同一起跑线上。

2010年11月17日，在第八届珠海航展上，由中国西北工业大学一名学生完成的狼骑兵高空高速无人战略打击平台的设计精彩亮相，并获得了全国第四届未来飞行器设计大赛临近空间飞行器专业组一等奖。由此带来的思想冲击与震撼，让人对中国的临近空间飞行器充满了期待。

临近空间，以其特殊的战略位置，为未来战争开辟了一个新的战场，它的开发和利用对未来作战体系、思维和格局以及经济都将产生重大而深远的影响。 （刘斐）