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天基打击武器具有作战范围广、速度快等特点，将成为美国远期执行“快速全球打击”任务的一种重要选择。目前美国已经提出并在积极探索多种天基打击武器方案，如天基激光器、天基长杆状穿透器、构建“通用空天飞行器”(CAV)天基打击星座等。此外，美国目前发展较快、且备受关注的X-37B轨道试验飞行器(OTV)，可以装载侦察、打击武器等多种有效载荷，未来也很可能成为美国实现快速全球打击能力的又一重要技术方案。
利用天基CAV实施攻击
主要有两种途径：一种途径是构建CAV星座，待机重返大气层打击目标。分析认为，在低地球轨道以50°倾角和5－3－1的星座方式，部署一个由15枚CAV组成的天地打击武器系统，将能够在同一时刻覆盖全球的绝大部分地区。5-3-1星座是指星座由5条间距相等的轨道组成，每条轨道上等距的部署3架CAV，且各条轨道上CAV的相位要比相邻轨道上的CAV超前24°(360°轨道的1／15)。CAV运行轨道倾角为50°，即每条轨道可覆盖南纬50°到北纬50°之间的区域。
第二种途径是利用CAV母舰，在轨待机发射CAV。通过大型运输工具，将装载多架CAV的母舰送入轨道待机。一旦接到作战命令，母舰进行空间机动并在轨发射CAV，执行打击任务。
X-37B计划
尽管目前将X-37B试验飞行器称为空间对地打击系统还为期过早，但可以预见，类似X-37B这种能够装载武器的空间飞行器，在未来必定是美国实现“快速全球打击”能力的又一个备选方案。
(1)计划概况
1995年，美空军提出军用空间飞机概念。目的是发展一种小型无人的重复使用空间作战平台，可在轨道上长时间驻留(设计要求270天)和快速机动，携带不同的任务载荷遂行空间作战任务，并能按需返回。美空军为此成立军用空间飞机办公室，决定研制试验样机(X－40A)，用于低空进场着陆飞行试验。
1999年，NASA启动X-37计划。目的是发展可重复使用航天运载器(即下一代航天飞机)。鉴于军用空间飞机和可重复使用运载器具有较强的技术共性，美空军将X-40A移交美国家航空航天局(NASA)，并共同支持X-37项目。X-40A完成了X-37项目的低空进场着陆试验验证。随后，美空军经过评估，认为X-37的使用效能达不到军方要求(只能在轨运行21天)，停止对X-37项目投资。NASA遂独立投资研制X-37A，用于高空进场着陆飞行试验。
2004年，DARPA接管X-37项目。由于时任美国总统的小布什提出重返月球计划，NASA退出X-37项目，转向登月计划。美国防部指派国防高级研究计划局(DARPA)接管，X-37项目的定位由可重复使用航天运载器转为军用可重复使用航天器，并从此成为机密项目。
2006年，美空军决定研制X-37B。在DARPA完成X-37A一系列高空无动力投放飞行试验后，美空军宣布介入X-37项目，并决定以X-37A为基础，研制X-37B轨道试验飞行器(OTV)。X-37B由美空军快速能力办公室负责，NASA和空军研究实验室参与，波音公司为主承包商。原计划2009年底进行X-37B轨道飞行试验，后屡次推迟。
2010年4月23日，X-37B(OTV-1)轨道试验飞行器通过“宇宙神－5”(501型)火箭从佛罗里达州卡纳维拉尔角成功发射升空。此次飞行试验目的是在太空轨道上测试X-37B的导航、控制、热防护系统、电子设备，高温结构以及飞行器再入等技术。
(2)系统组成
X-37B长8.84米，翼展4.57米，高2.93米，起飞重量4989.5千克，设计运行轨道高度203至926千米，在轨最长时间270天。X-37B包括结构与热防护系统、推进系统、反作用控制系统、航电系统、能源系统、试验舱等。其中，试验舱长2.13米，直径1.22米，载荷能力227千克。
总体设计
X-37B主要组成部件，包括发动机、燃料箱、机动推进器、航电设备、实验舱等。X-37B的外壳采用了夹层的复合结构，由底壳、顶壳、纵梁与通道面板组成。石墨复合结构与传统的铝结构相比，其质量更轻并能在高温环境下工作，还大大减少了对绝缘瓦和绝缘毯的需求。子系统设计
X-37B包括航空电子、电力、软件、配线系统等多个子系统。航电系统包括5部电脑，其中3部是飞行管理控制器，另外2部用于控制电力系统、无线电收发、S波段天线等；电池和软件系统基本沿用了X-37A的技术方案，但进行了一定的改进。X-37B配线系统复杂，共有超过390组连接线路连接各个部件，并需要将这些线路安装在X-37B的狭小空间内，为此，研发人员已经通过一系列的“电线鸟”试验，对配线进行设计。
热防护系统
X-37B的热防护系统由各种热防护瓦和热防护毯组成，翼前缘由热防护瓦构成，能够承受飞行器再人大气层时产生的超过3000华氏度的高温和极高的速度。襟副翼和方向升降舵材料使用了“碳－碳”(C—C)结构和“硅碳”(SiC)结构。
(3)未来发展
截至目前，X-37B还未返回地面，根据计划，X-37B在完成任务后将以滑翔方式自动再入大气层，着陆点首选加利福尼亚州的范登堡空军基地，爱德华兹空军基地作为备用着陆场。在此次飞行试验成功后，美国空军还将发展X-37B(OTV-2)，并计划在2011年上半年进行飞行试验。
未来在X-37B基础上发展的空间飞行器，可携带机械臂、电子干扰、动能弹头等载荷大范围机动，靠近对方重要航天器，实施侦测、干扰、捕获回收甚至硬杀伤，能显著增强美军控制空间的能力；也可携带小型动能武器、通用航空飞行器等载荷，实施天对地的全球快速精确打击，为美国在削减核武器的同时继续保持其在全球的威慑与实战能力提供了一种新型战略打击手段。
利用天基CAV实施攻击
主要有两种途径：一种途径是构建CAV星座，待机重返大气层打击目标。分析认为，在低地球轨道以50°倾角和5－3－1的星座方式，部署一个由15枚CAV组成的天地打击武器系统，将能够在同一时刻覆盖全球的绝大部分地区。5-3-1星座是指星座由5条间距相等的轨道组成，每条轨道上等距的部署3架CAV，且各条轨道上CAV的相位要比相邻轨道上的CAV超前24°(360°轨道的1／15)。CAV运行轨道倾角为50°，即每条轨道可覆盖南纬50°到北纬50°之间的区域。
第二种途径是利用CAV母舰，在轨待机发射CAV。通过大型运输工具，将装载多架CAV的母舰送入轨道待机。一旦接到作战命令，母舰进行空间机动并在轨发射CAV，执行打击任务。
X-37B计划
尽管目前将X-37B试验飞行器称为空间对地打击系统还为期过早，但可以预见，类似X-37B这种能够装载武器的空间飞行器，在未来必定是美国实现“快速全球打击”能力的又一个备选方案。
(1)计划概况
1995年，美空军提出军用空间飞机概念。目的是发展一种小型无人的重复使用空间作战平台，可在轨道上长时间驻留(设计要求270天)和快速机动，携带不同的任务载荷遂行空间作战任务，并能按需返回。美空军为此成立军用空间飞机办公室，决定研制试验样机(X－40A)，用于低空进场着陆飞行试验。
1999年，NASA启动X-37计划。目的是发展可重复使用航天运载器(即下一代航天飞机)。鉴于军用空间飞机和可重复使用运载器具有较强的技术共性，美空军将X-40A移交美国家航空航天局(NASA)，并共同支持X-37项目。X-40A完成了X-37项目的低空进场着陆试验验证。随后，美空军经过评估，认为X-37的使用效能达不到军方要求(只能在轨运行21天)，停止对X-37项目投资。NASA遂独立投资研制X-37A，用于高空进场着陆飞行试验。
2004年，DARPA接管X-37项目。由于时任美国总统的小布什提出重返月球计划，NASA退出X-37项目，转向登月计划。美国防部指派国防高级研究计划局(DARPA)接管，X-37项目的定位由可重复使用航天运载器转为军用可重复使用航天器，并从此成为机密项目。
2006年，美空军决定研制X-37B。在DARPA完成X-37A一系列高空无动力投放飞行试验后，美空军宣布介入X-37项目，并决定以X-37A为基础，研制X-37B轨道试验飞行器(OTV)。X-37B由美空军快速能力办公室负责，NASA和空军研究实验室参与，波音公司为主承包商。原计划2009年底进行X-37B轨道飞行试验，后屡次推迟。
2010年4月23日，X-37B(OTV-1)轨道试验飞行器通过“宇宙神－5”(501型)火箭从佛罗里达州卡纳维拉尔角成功发射升空。此次飞行试验目的是在太空轨道上测试X-37B的导航、控制、热防护系统、电子设备，高温结构以及飞行器再入等技术。
(2)系统组成
X-37B长8.84米，翼展4.57米，高2.93米，起飞重量4989.5千克，设计运行轨道高度203至926千米，在轨最长时间270天。X-37B包括结构与热防护系统、推进系统、反作用控制系统、航电系统、能源系统、试验舱等。其中，试验舱长2.13米，直径1.22米，载荷能力227千克。
总体设计
X-37B主要组成部件，包括发动机、燃料箱、机动推进器、航电设备、实验舱等。X-37B的外壳采用了夹层的复合结构，由底壳、顶壳、纵梁与通道面板组成。石墨复合结构与传统的铝结构相比，其质量更轻并能在高温环境下工作，还大大减少了对绝缘瓦和绝缘毯的需求。子系统设计
X-37B包括航空电子、电力、软件、配线系统等多个子系统。航电系统包括5部电脑，其中3部是飞行管理控制器，另外2部用于控制电力系统、无线电收发、S波段天线等；电池和软件系统基本沿用了X-37A的技术方案，但进行了一定的改进。X-37B配线系统复杂，共有超过390组连接线路连接各个部件，并需要将这些线路安装在X-37B的狭小空间内，为此，研发人员已经通过一系列的“电线鸟”试验，对配线进行设计。
热防护系统
X-37B的热防护系统由各种热防护瓦和热防护毯组成，翼前缘由热防护瓦构成，能够承受飞行器再人大气层时产生的超过3000华氏度的高温和极高的速度。襟副翼和方向升降舵材料使用了“碳－碳”(C—C)结构和“硅碳”(SiC)结构。
(3)未来发展
截至目前，X-37B还未返回地面，根据计划，X-37B在完成任务后将以滑翔方式自动再入大气层，着陆点首选加利福尼亚州的范登堡空军基地，爱德华兹空军基地作为备用着陆场。在此次飞行试验成功后，美国空军还将发展X-37B(OTV-2)，并计划在2011年上半年进行飞行试验。
未来在X-37B基础上发展的空间飞行器，可携带机械臂、电子干扰、动能弹头等载荷大范围机动，靠近对方重要航天器，实施侦测、干扰、捕获回收甚至硬杀伤，能显著增强美军控制空间的能力；也可携带小型动能武器、通用航空飞行器等载荷，实施天对地的全球快速精确打击，为美国在削减核武器的同时继续保持其在全球的威慑与实战能力提供了一种新型战略打击手段。