航天母舰除了与之配合的航天战斗机，本身也可搭载一定的武器装备。既包括如常规导弹、核导弹、拦截导弹、密集阵武器等当代武器，也可拥有激光武器、等离子武器、电磁轨道炮等新概念兵器，从而打造成能攻能守的太空霸王。不过，承载的武器越多，航天母舰的体积和重量也就越大。而如何让这么个大家伙到太空遨游，却是个麻烦事儿。不具备空天性能的航天母舰，可以通过火箭直接发射上天，但这种模式受制于火箭本身的运载能力。另外，也可以将航天母舰的各个部分模块化，分别发射到太空，再进行组合拼装。。
由于高居外空，航天母舰可以避开大部分地面和大气层武器的拦截，轻易到达敌对国的领土上方，然后使用导弹攻击地面目标。对于敌方的固定轨道太空设施，航天母舰也可以通过变轨接近，然后用自身佩带的武器将其击毁，或者放出所携带的小型航天战机进行攻击。
空天航母想象图
当然，由于本身的功能复杂、体形庞大，航天母舰很容易成为敌方太空武器的靶子，单独生存能力有限。美军将海上航母编队的思路用到太空，在他们的计划中，一个航天母舰战斗群应包括1艘航天母舰、4艘航天飞机、2艘太空拖船、1个轨道燃料库和一个太空补给站。其中，航天母舰作为指挥中心和航天战机的支持平台，航天飞机作为太空战主力，其余舰只担任机动和物资补给。
空天母舰
玩转地球和太空 合二为一乃神器
航天母舰虽然在太空威力巨大，但不具备大气层内起降的能力，这使得其在地球和太空之间出现断档。反之，空天母舰则同时具备大气层飞行和外空作战能力，其机动性远远超过航天母舰。
空天航母想象图
2004年，美国波音公司正式启动了代号“暗星”的空天航母计划。据称，该计划设想的空天航母，其长度达300米，高度20米，翼展超过100米，载荷量更达800吨，能够携带多架空天战斗机。这艘航母其实是一架巨型的空天飞机，能够在地面上起降，并一直飞到离地面400公里的太空，也可以从太空中返回大气层，用滑翔的方式降落在普通机场。依靠冲压发动机、优秀的空气动力布局以及耐热材料，它在大气层里飞行时，速度将达到5马赫以上。而在外层空间时，其速度更能达到令人恐怖的25至30倍音速。这意味着，它只需要3个小时就能绕地球一圈。
在2007年美国进行的一场模拟演习中，假设伊朗和朝鲜计划对美国发动核弹打击。在得知讯息后，美军的空天母舰迅速逼近两国上空，然后释放出多架空天战斗机，在短短5分钟内，向两国发射精确制导炸弹，摧毁了它们的地下指挥所、地面防空火炮阵地等核心目标，扯碎了两国的防御体系。随后，大群常规战机突入，彻底将两国打垮。除此之外，空天母舰还可以在太空轨道上向敌对国家发射核武器等，从而实现跨界作战。当然，该舰要投入使用，同样需要解决大量技术难题。尤其需要配置空天战机。毕竟，如果没有同样能跨界作战的空天战机，空天航母也就成了空架子。
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