7月6日,中國運載火箭技術研究院宣布與西北工業大學航天學院、航天推進技術研究院11所,共同研製"組合動力飛行器技術"。
這個名字不太好懂,簡單的說:
這就是中國的空天飛機。
普通人也將可以搭乘空天飛機進出太空。
它沒有運載火箭加速度大、舒適性差、一次性使用成本高昂的問題--火箭常常對太空人施加幾個地球重力加速度的壓力,對身體素質、訓練程度要求非常苛刻。成本的降低,也利於將飛行業務開展到太空旅遊、交通運輸等更為廣泛的領域。
在軍事應用方面,空天飛機將是前所未有的出色轟炸機。
它在大氣層內就可以達到現有戰鬥機根本無法攔截的高速,生存力極高。它還能夠進出大氣層,並具備傳統太空飛行器不具備的高度機動能力,有利於攻擊不同方向、不同地點的多種目標。同時對起降場地、後勤維護、人員培訓的要求比較低,可反覆使用,執行大量任務。
"組合動力飛行器",即我們常說的空天飛機,兼有渦輪噴氣式發動機、衝壓發動機、火箭發動機三種動力裝置。空天飛機可以水平滑跑起飛降落,又可以飛入太空,是世界尖端科技之一。
對於普羅大眾來說,它很可能是普通人進行太空旅遊的最佳捷徑。據空軍世界網站報道,美國相關項目也僅僅處於研製的最初階段,相關動力裝備甚至沒有進行完整試飛,而美國X-37等成熟項目則在技術上接近於太空梭,與空天飛機還差一大步。
空天飛機,顧名思義能在大氣層內外飛行,是航空與航天的高度結合。它在像普通飛機一樣滑跑起飛後,藉助噴氣式發動機加速到高超音速,然後在30到100公里的使用衝壓發動機加速至12到25倍音速,進入太空,此後用火箭發動機提供動力。
這也是"組合動力飛行器"名稱的由來。當它回到大氣層時,可回到衝壓或者渦輪噴氣方式推進。最終它像普通飛機一樣降落。可以看到,空天飛機實現了機體完全重複使用的夢想,能大幅度降低航天成本。
"組合動力飛行器"在大氣層飛行時使用噴氣動力,這樣它就不需要攜帶太多的氧化劑,可以利用空氣中的氧氣和燃料互相作用產生動力,這是火箭發動機所不具備的特點。
此外,空天飛機很可能可以在大型民用機場上起飛降落,成本進一步降低。空天飛機在任意時刻需要返航或者降低高度時,都能切換到合適的工作狀態,而運載火箭則是一個大爆竹,一般來說點著之後就必須完成任務,沒有明顯改變飛行計劃的能力。這一優點對航空航天安全意義重大。
2011年時,我國的"神龍"太空梭縮小比例試驗模型曝光,它的項目對外叫做"跨大氣層飛行器"。這一項目類似於美國X-37項目。據空軍世界網站報道,"神龍"依賴運載火箭發射,使用火箭發動機實現機動和返回。
而我國的高超音速飛行器、超燃衝壓發動機等項目仍在試驗之中,因此這次空天飛機項目的曝光,令人振奮,它意味著我國在這一領域與美國的差距正在不斷縮小。
目前,組合動力飛行器也好,空天飛機也好,還需要突破一系列的技術難關。首先是發動機問題,整體化、綜合化的渦輪噴氣發動機、衝壓發動機和火箭發動機的組合,技術難度相當大
其次,空天飛機在高超音速狀態下,空氣阻力很大,一般的噴氣發動機安裝方式已經不再使用,甚至可能必須屏蔽渦輪發動機這一部分,因為它的阻力比衝壓發動機大很多。
這時需要研製出適合高超音速使用的機身、進氣道、發動機整體融合設計,利用機身等部分將高速氣流轉化為發動機可用的有利氣流,同時保證阻力降低到最低。
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