當?shù)貢r間10月26日,美國在加利福尼亞州愛德華茲空軍基地進行了一次“追夢者”號可重復使用運載器的無動力投放試驗。
按照美國宇航局的設想,“ 追夢者”飛行器可攜帶7名航天員,由火箭平臺送入軌道,完成任務后返回,整個過程與已退役的航天飛機類似,有極強的天地往返人員運輸能力。
航天飛機太昂貴新飛行器逐成趨勢目前,可重復使用運載器已經(jīng)是未來空天領域的發(fā)展方向之一,相比較傳統(tǒng)的飛船系統(tǒng),可重復使用運載器的任務彈性較大,可自由進出空間。
事實上航天飛機就是第一代的可重復使用平臺。但是航天飛機的可重復使用性價比太低,完全偏離了當初的設想,美國宇航局建造的航天飛機機隊到退役前的任務編號也僅到了STS-135。況且,在每次至少5億美元的發(fā)射成本面前,航天飛機顯然過于昂貴,研制新一代更加廉價的可重復使用運載器是必然的趨勢。
從二十世紀八十年代中期到九十年代中期,美國空天飛機計劃進一步推動了可重復使用運載器的發(fā)展。目前,公眾最熟悉的X-37B空天飛機就是一種小型可重復的運載器,此外歐洲也有類似的可重復使用運載器項目,如未來運載技術計劃FLTP等。
多軌道飛行未來戰(zhàn)爭威脅中俄可重復使用運載器的整個飛行剖面大致分為:起飛、上升、入軌、再入、末端能量管理及著陸階段,其中包括亞軌道飛行和近地軌道飛行。如美國的X-37 B 空天飛機,它就是一種以火箭助推為動力、兩級入軌可重復使用的運載器驗證平臺,可在軌道上停留并等候攻擊命令,執(zhí)行任務范圍比傳統(tǒng)飛行器更廣。
由于可重復使用運載器不僅具備大氣層內(nèi)的飛行能力,也可以進入亞軌道空間、近地軌道空間飛行。因此,可重復使用運載器在軍民領域都有著很強的用途。2005年,在“施里弗-3 ”空間作戰(zhàn)軍事演習中,美國空軍首次引入了亞軌道飛行器概念。按照美軍的設想,亞軌道武器平臺將成為未來戰(zhàn)爭的殺手锏,其可在很短的時間內(nèi)飛抵目標上空。以科索沃戰(zhàn)爭為例,從美軍范登堡空軍基地起飛的B-2 轟炸機抵達目標區(qū)的平均飛行時間為17個小時,如果在戰(zhàn)區(qū)附近部署基于亞軌道平臺的打擊武器,則 可以在1小時內(nèi)攻擊目標。
對于可重復使用運載器的威脅,俄地緣政治問題研究院副院長康斯坦丁?西夫科夫接受《真理報》采訪時曾表示,可重復使用運載器(如X-37B空天飛機)從某些方面來說基本上可以斷定是多功能太空戰(zhàn)機。除可反衛(wèi)星外,還可用于反導和對地面目標實施打擊。
西夫科夫認為,諸如X-37B空天飛機這類可重復使用運載器將首先對中國構成威脅,同樣也會對俄羅斯構成威脅。不過,相信中國對這一威脅也有所防范。
多因素關系運載器成敗目前,超燃沖壓發(fā)動機代表著吸氣式發(fā)動機的最高水平,也是可重復使用運載器在研制過程中最大的技術難題之一。
“超燃”是指“超音速燃燒”,即通過發(fā)動機的氣流速度為超音速,高速氣流需要在極短的時間內(nèi)完成壓縮、與燃料混勻、再點燃的過程。其中,涉及諸多技術難題,比如發(fā)動機與機體一體化設計、超音速燃燒技術、毫秒級噴射點火技術、耐高溫的碳碳復合材料等。
此外,可重復使用運載器的材料也是需要攻克的一大難題。如運載器在再入階段飛行時需要承受極端的高溫環(huán)境,特別是頭錐溫度和機翼前緣溫度。這就要求運載器使用的材料至少需要抗1400 攝氏度的高溫。
因此,先進材料的攻關是可重復使用運載器的一個重要環(huán)節(jié),直接關系到項目的成敗。
據(jù)相關媒體報道,按照863項目中的規(guī)劃,我國已經(jīng)開展了可重復使用運載器的相關研究工作。由于研制可重復使用運載器是一項復雜的系統(tǒng)工程,除動力系統(tǒng)外,還涉到飛行器總體、氣動、結構、遙測等各個方面問題。相關專家建議,根據(jù)我國目前的空天技術,初期可以選擇火箭動力的可重復使用運載器,這種結構較為簡單,容易實現(xiàn),待未來時機成熟時再采用更先進的動力系統(tǒng)。(中國航天報)