最近央視新聞報道稱，我國目前正在研制一種用於天地往返運輸並可重復使用的 " 空天飛機 "，既能夠載人、也能把衛星等航天器送到太空，可以說，中國在空天研究領域實現瞭 " 歷史性跨越 "！
" 空天飛機 " 有多神奇？可重復使用 能在普通機場起飛
正在研制的這款 " 空天飛機 " 被稱為" 騰雲工程 "，它是一種可執行航天發射任務並多次重復使用的新一代天地往返飛行器，可在地面機場水平起飛，被認為 " 能夠帶來未來航天運輸方式的革命 "。
空天飛行器既可載人也可貨運。載人時：
可用於太空旅遊、航天員運送等，將為乘客提供舒適的太空往返飛行體驗；
貨運時：
可用於發射各類衛星、空間站貨物補給、太空應急救援等，可為用戶提供按需、及時、廉價的航天發射服務。
空天飛機是航空技術與航天技術高度結合的飛行器，將把空間開發推向一個新的階段。
空天飛機像普通飛機一樣水平起飛，以每小時 1.6 萬～3 萬公裡的高超音速在大氣層內飛行，在 30～100 公裡高空的飛行速度為 12～25 倍音速，而且可以直接加速進入地球軌道，成為航天飛行器，返回大氣層後，像飛機一樣在機場著陸，成為自由地往返天地之間的運輸工具。
在此之前，航空和航天是兩個不同的技術領域，由飛機和航天飛行器分別在大氣層內、外活動，航空運輸系統是重復使用的，航天運載系統一般是不能重復使用的。而空天飛機能夠達到完全重復使用和大幅度降低航天運輸費用的目的。
" 騰雲工程 " 有多先進？
早在 2017 年，中國官方首次公開瞭神秘的 " 騰雲工程 "，披露瞭中國在研可往返空天的航天飛行器，多項技術已經經過驗證，達到國際先進水平。在去年北京航展上，中國航天科工也發佈瞭一款航天飛機模型。
其中讓西方航天科學傢最為關註的一點是，中國可能采取瞭顛覆國際上已經采用的航天技術，不同於美俄的航天發射模式，嘆服中國的厲害。外界根據中國披露的航天飛機模型以及相關科研文章研判認為，中國的航天飛機將可能采用水平起飛模式，而非現在美俄采用的垂直發射的模式。
這意味著，中國的航天飛機在水平起飛的情形下，要達到第一宇宙速度才能突破大氣層的限制進入太空。中國 2012 年開始使用的 JF-12 激波風洞讓中國在這領域的研究取得瞭突破，同時中國在火箭發動機、沖壓發動機等領域的取得的成就，也讓中國有能力讓裝有混合動力發動機的航天飛機在水平起飛的模式下，加速超過第一宇宙速度進入太空。
讓 X-37B 黯然失色
雖然世界上很多國傢都在積極開發航天新技術，而且像中國的 " 騰雲工程 " 可重復使用空天飛機模式一些國傢也在規劃，但是像中國這樣取得快速進展並試驗成功的卻沒有一個，包括俄羅斯、美國和英國都還沒做到。
從外形來看發佈的這個空天飛行器，這種以子母機組合的天地運輸往返系統設計理念比較新穎，應該是一種兩級入軌的空天飛行器方案。媒體展示的照片有兩架 " 飛機 " 構成子母機，其中被扛著的 " 小飛機 " 和美國的 X-37B 非常相似。不過專傢認為：
" 小飛機 " 嚴格意義上不能叫飛機，實際上是軌道飛行器，需要下面的空天飛機將其送入軌道，它依靠自己的火箭動力變軌，重返地球的方式和 X-37B 類似。
中國網絡上之前曾經曝光過一款 " 神龍 " 飛行器，實際上就相當於那架軌道飛行器。
▲美國的 X37-B
根據《環球時報》受訪匿名軍事專傢稱：下面的大飛機是該兩級入軌系統的 " 主角 "。它從原理上更像是英國 " 雲霄塔 " 空天飛機。除瞭進行高超音速飛行的氣動外形以外，其技術核心是吸氣式火箭發動機。而 X-37B 則以甲基肼（MMH）和 N2O4 為雙組元自燃推進劑。以 " 雲霄塔 " 為例，它使用 " 佩刀 " 吸氣式火箭發動機，這種發動機將噴氣發動機不需自帶氧化劑的優點與火箭發動機燃料能量高、噴射速度快的優點集於一身。它自身攜帶氫燃料。在大氣層內飛行時，可快速將氧氣經過冷卻液化為液氧，與自帶液氫燃燒。進入太空時，則可以依靠自身攜帶的少量液氧與液氫燃燒，繼續加速飛行。該系統最終速度將達到 22 倍音速左右。
空天飛機的研發中國後來居上，優勢明顯
實際上，人類在半個世紀前就提出瞭空天飛機的概念。簡單說，這種飛行器就是既能在航空空間內依靠吸氣式發動機和自身空氣動力較為自由地飛行，又能入軌在近地軌道上根據軌道力學原理飛行，然後還能水平返回的空天飛行器。實際上目前還沒有一個國傢研制出真正可用的空天飛機。
上世紀 80 年代美國開始發射航天飛機，實現瞭部分可回收，向空天飛機邁出重要一步，但其重復使用的成本仍然很高，空天飛機的結構材料要求很高。在飛行時，它頭部和機翼前緣的表面溫度可達 2760 ℃。這樣，像航天飛機上的防熱瓦塊式外衣，就不再適用瞭。美國的 X-37B 實際上是航天飛機的縮小版，在重復使用這一點上，相對於之前的航天飛機甚至是一種倒退，它的入軌方式和衛星沒有什麼區別。
而空天飛機與之存在很大不同。由於空天飛機基本上可實現完全重復使用，僅這一點就大大降低瞭成本。美國 SpaceX 公司的火箭發射成本低，重要原因就是實現瞭部分的重復使用。而空天飛機的回收方式更為科學。
空天飛機采取水平起飛方式，通過使用吸氣發動機，並依靠氣動升力，大大降低燃料攜帶量，大大減少自重，進一步降低成本。航天飛機看上去像飛機，但在發射過程中，機翼主要產生阻力。此外，空天飛機能夠進行大范圍機動。與航天飛機以及軌道飛行器的變軌不同，空天飛機的飛行自由度非常高。
中國開發空天飛機的過程中，需要突破很多技術瓶頸，這主要是剛才提過的空天飛機第一級所使用的吸氣式火箭發動機。吸氣式火箭發動機的整個試驗過程，也可謂漫漫長路。在 2 月底的試驗證明中國已經取得瞭吸氣式火箭發動機的技術成功，據稱這種火箭在起飛時可將空天飛機加速到超過 5 馬赫，而在與第二級——任務載荷所在的飛行器分離時可最大賦予其以 20 馬赫的速度，之後就會返回地面經過檢修後準備執行下一次發射任務。這一技術，比起現在被美國吹得神乎其神的獵鷹 9 號可回收火箭更先進，成本也更低，據說僅為普通火箭的 1/10。
空天飛機研發雖難但未來可期
有專傢表示，空天飛機實現完全可用技術難度非常大，涉及復雜的氣動佈局、發動機和材料技術。航天科工集團三院院長張紅文在接受采訪時也表示：
"
這個工程技術難度是非常大的，也是著眼航天新一代和未來發展的項目，現在主要是在前期的技術研發階段。但目前也已經提上日程多年，近年以來我國航天發射頻率和成功率越來越高，趕超世界先進水平隻是時間問題瞭。
"
空天飛機不僅存在著航天飛機向普通飛機轉換的工業路線，而且也存在著普通飛機向航天飛機轉換的工業路線，使高性能軍用飛機向著兼具航天功能的方向發展。這種趨勢也預示著未來高性能戰鬥機將具有航天功能，這將是第六代戰鬥機所要實現的革命性跨越。可多次使用的航天發射載具——空天飛機將是建立外層空間基地的主力軍，也將會是 21 世紀世界各國爭奪制空權和制天權的關鍵武器之一。
視頻：我國正研制新一代 " 空天飛機 "：
本文綜合於經濟日報、環球時報、軍武長城。
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