空天飞机,顾名思义还是飞机,也就是主要以空气动力产生升力、可以自行起飞降落、多次重复使用,只不过传统飞机只能在大气层里飞行,而空天飞机可以飞出大气层,至少进入近地空间范围,差不多可以理解为航空器与航天器的“跨界”组合。
说起来像腾云工程这样的两级飞行系统,相对传统火箭来说,主要优势是体现在使用灵活性和经济性上,在载荷重量上目前并不占优。传统的化学火箭,发动机绝大部分的推力被用在了推动自身携带的燃料上,只有极少数的几个固定发射场地,对零星的或数量不多的发射活动而言还没什么问题,但当发射活动多到一定程度、而并不是每次都要发射大重量载荷的时候,必然会想方设法寻求更加经济灵活的方案。
但那种纯粹依靠自身动力、完整实现地面起飞、空中爬高、进入轨道、再入大气层、滑跑降落这么个完整的流程,目前看来瓶颈仍然集中在发动机上,因为空、天两种环境下发动机工作模式不同,决定了空天飞机不能只依靠传统的、单一模式发动机,换句话说,要么同时装备两套动力系统,要么研制同时适合两种飞行状态的新型动力系统,从目前来看各国的主要着力点还是放在后者上,但目前都还没有明显的突破。
美欧日俄等国在内都提出了空天飞机计划和设想方案,但基本也都停留在方案的阶段,还没有一家投入实用。美国的X-37B先行一步,已经完成了5次发射,虽说已经超前了不少,不过也还仍然要靠火箭发射升空,这种方式与航天飞机相比并没有什么根本的改变。
因而像腾云这样,一级就登上临近空间、二级完成轨道飞行和降落回收的两级空天飞机系统,在此前并没有太多可供借鉴的参考。虽然以往有些两级航天发射系统的案例,像“平流层发射系统”以及维珍银河开发的空中发射平台,貌似也是两级方案,但这样的平台显然与腾云这样的差得太远。两级接力飞行,一级飞得越高越快,就能为二级积累更多的高度和速度,减轻二级发动机的负担,但这两者因为的飞行高度和速度都比较低,留给二级飞行器的“担子”仍然很重,说到底也只相当于把普通地面火箭发射平台搬到了天上,这种方案的好处除了发射活动更加灵活以外,主要还是载重量比较大,可以用来发射比较重的二级飞行器,但与腾云模型还是有着质的差别,并且这种方案的前景似乎也并不是很明朗。相比之下腾云模型的第一级从侧面看,乘波体的特征比较明显、显然还是奔着高超音速这点去的。
如果要想为二级飞行器争取更高的高度和起始速度,就要求一级飞行器要具备高超声速和临近空间的飞行能力,这样一来又要整上一堆超燃冲压、变循环、旋转爆轰这些技术名词把人整晕。前面也说过,无论什么样的空天飞机,动力装置都是关键,目前来看,上面这些新型动力装置,各国研制进度也都谈不上有多快多超前,只是也丝毫不能松懈,这也如逆水行舟、不进则退。
另一个关键是返回再入。虽说飞船和卫星返回咱已经是轻车熟路,但谁也不能掉以轻心,航天飞机那么多年了都还算顺利,最后折了两架,其中一架恰恰是就是折在隔热瓦上。但河就在那里,即使没有石头可摸,也还是要过的,满怀信心的期待吧。
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