当地时间10月26日,美国在加利福尼亚州爱德华兹空军基地进行了一次“追梦者”号可重复使用运载器的无动力投放试验。
按照美国宇航局的设想,“ 追梦者”飞行器可携带7名航天员,由火箭平台送入轨道,完成任务后返回,整个过程与已退役的航天飞机类似,有极强的天地往返人员运输能力。
航天飞机太昂贵新飞行器逐成趋势目前,可重复使用运载器已经是未来空天领域的发展方向之一,相比较传统的飞船系统,可重复使用运载器的任务弹性较大,可自由进出空间。
事实上航天飞机就是第一代的可重复使用平台。但是航天飞机的可重复使用性价比太低,完全偏离了当初的设想,美国宇航局建造的航天飞机机队到退役前的任务编号也仅到了STS-135。况且,在每次至少5亿美元的发射成本面前,航天飞机显然过于昂贵,研制新一代更加廉价的可重复使用运载器是必然的趋势。
从二十世纪八十年代中期到九十年代中期,美国空天飞机计划进一步推动了可重复使用运载器的发展。目前,公众最熟悉的X-37B空天飞机就是一种小型可重复的运载器,此外欧洲也有类似的可重复使用运载器项目,如未来运载技术计划FLTP等。
多轨道飞行未来战争威胁中俄可重复使用运载器的整个飞行剖面大致分为:起飞、上升、入轨、再入、末端能量管理及着陆阶段,其中包括亚轨道飞行和近地轨道飞行。如美国的X-37 B 空天飞机,它就是一种以火箭助推为动力、两级入轨可重复使用的运载器验证平台,可在轨道上停留并等候攻击命令,执行任务范围比传统飞行器更广。
由于可重复使用运载器不仅具备大气层内的飞行能力,也可以进入亚轨道空间、近地轨道空间飞行。因此,可重复使用运载器在军民领域都有着很强的用途。2005年,在“施里弗-3 ”空间作战军事演习中,美国空军首次引入了亚轨道飞行器概念。按照美军的设想,亚轨道武器平台将成为未来战争的杀手锏,其可在很短的时间内飞抵目标上空。以科索沃战争为例,从美军范登堡空军基地起飞的B-2 轰炸机抵达目标区的平均飞行时间为17个小时,如果在战区附近部署基于亚轨道平台的打击武器,则 可以在1小时内攻击目标。
对于可重复使用运载器的威胁,俄地缘政治问题研究院副院长康斯坦丁?西夫科夫接受《真理报》采访时曾表示,可重复使用运载器(如X-37B空天飞机)从某些方面来说基本上可以断定是多功能太空战机。除可反卫星外,还可用于反导和对地面目标实施打击。
西夫科夫认为,诸如X-37B空天飞机这类可重复使用运载器将首先对中国构成威胁,同样也会对俄罗斯构成威胁。不过,相信中国对这一威胁也有所防范。
多因素关系运载器成败目前,超燃冲压发动机代表着吸气式发动机的最高水平,也是可重复使用运载器在研制过程中最大的技术难题之一。
“超燃”是指“超音速燃烧”,即通过发动机的气流速度为超音速,高速气流需要在极短的时间内完成压缩、与燃料混匀、再点燃的过程。其中,涉及诸多技术难题,比如发动机与机体一体化设计、超音速燃烧技术、毫秒级喷射点火技术、耐高温的碳碳复合材料等。
此外,可重复使用运载器的材料也是需要攻克的一大难题。如运载器在再入阶段飞行时需要承受极端的高温环境,特别是头锥温度和机翼前缘温度。这就要求运载器使用的材料至少需要抗1400 摄氏度的高温。
因此,先进材料的攻关是可重复使用运载器的一个重要环节,直接关系到项目的成败。
据相关媒体报道,按照863项目中的规划,我国已经开展了可重复使用运载器的相关研究工作。由于研制可重复使用运载器是一项复杂的系统工程,除动力系统外,还涉到飞行器总体、气动、结构、遥测等各个方面问题。相关专家建议,根据我国目前的空天技术,初期可以选择火箭动力的可重复使用运载器,这种结构较为简单,容易实现,待未来时机成熟时再采用更先进的动力系统。(中国航天报)