在閱讀此文前,麻煩您點擊一下“關注”,既方便您進行討論與分享,又給您帶來不一樣的參與感,感謝您的支持。2021年的7月,一則來自酒泉發(fā)射中心的一封賀信,吸引了無數(shù)團體的關注。這便是由中國航天科技集團的一院打造的“空天飛機”。作為打破美國此前壟斷領域的飛行器,美國人在聽聞之后也直呼不可能,當然中國軍工對此的也以“過于先進,不便展示”八個字,揭示了它的特殊身份。 空天飛機空天飛機,即航空航天飛機,和普通的飛機不同,傳統(tǒng)的飛機只能在平流層徘徊,而航空航天飛機可以在地面和大氣層之間反復巡游,這樣看上去簡單的突破,背后卻隱藏著大大的技術難點。 首先是空天飛機的動力系統(tǒng),根據(jù)空天飛機的定義,它是可以擺脫火箭助推,直接通過組合發(fā)動機就可以水平起飛,同時可以自由穿梭于地面和大氣層執(zhí)行任務的一種特殊飛行器。正是由于這樣的特性,因此傳統(tǒng)的燃料已經不能滿足它的動力要求。因此空天飛機所使用的是液氧,并具備超強的動力。 在速度上,空天飛機需要穿越大氣層進入地球軌道,不同地區(qū)要求的速度有所不同,需要經過多個加速段。例如在垂直高度在30公里以內,它的飛行速度在超高音速1.6-3萬公里/時。而在超過30公里飛行高度時,它需要進入地球軌道工作,這個時候空天飛機充當?shù)谋闶呛教祜w機功能,此時它的速度需要達到音速的12-25倍左右。 當然目前的技術來說,主要國家的空天飛機還以火箭助推的方式以滿足垂直起飛的方式進行。 基于它的種種特性,空天飛機在可重復利用和操作靈活性等多個方面,吸引了不少國家的高度關注??梢杂糜诘厍蛴^測、航空管制、跨越大洋傳輸?shù)榷鄠€方面。自上個世紀開始,各國也加緊部署相關的研究工作。 而根據(jù)官媒所披露的信息和圖片來看,我們可以看出發(fā)射點位于“酒泉衛(wèi)星中心”,飛行的關鍵詞如預定程序飛行,水平著落等,從這些關鍵詞我們可以發(fā)現(xiàn)這款飛行器,依然采用的是火箭助推的方式進行垂直發(fā)射,并且在沒有人操作和駕駛的情況下,可以達到亞軌道高度,并且進行相關的測試,最終以水平的方式著落地面。 從這些現(xiàn)象來看,與我們現(xiàn)階段的空天飛機的飛行模式和技術點是相符合,因此可以確定本次測試的便是空天飛機。 空天飛機的發(fā)展中國空天飛機實驗成功,讓無數(shù)的國人振奮不已。事實上,在本次確證之前,關于我國空天飛機的研發(fā)消息已經滿天飛。本次官宣之前,網絡上流傳出一張照片,圖中展示的一款類似小型航天飛機的飛行器,而且其懸掛的地方位于轟6D轟炸機的飛機腹部。 不少眼尖的網友認出它與我國初代的技術驗證機“神龍”極為相似,延續(xù)這樣的想法,不少網友猜測,本次的空天飛機應該沿用了“神龍”的外觀和參數(shù),特別是在氣動外形方面應該采用同種技術方式。 美國是此前空天飛機技術領域的絕對王者,對它的研制工作也起步最早。在上個世紀60年代就開始了對空天飛機的研究,只不過彼時的空天飛機不叫空天飛機,它有一個更為樸素的名字,跨大氣層飛行器,直接把這款飛行器的特性寫在了臉上。 當然,對于當時的社會環(huán)境,相關技術水平落后,難以支撐如此復雜的飛行器制研制工作,不久空天飛機的研究就陷入困境,隨后項目便停止。 在1986年,美國再次將空間飛機研發(fā)工作再次提上了日程。這個時候,美國在航天探索領域也提出全新的計劃和想法,其中“阿爾法號”空間站無疑是話題的中心。趁著這股東風不少國家的科學家開始探討“空天飛機”的技術實現(xiàn)可能。 其中,就包含了對空天飛機研究早就有所計劃的中國。正是這次峰會的展開,讓空天飛機的技術得以落實,至此之后,世界范圍內掀起了一股空天飛機研制的熱潮。 美國作為這一領域的先驅者,在2010年的4月,發(fā)射了人類歷史上的第一架空天飛機,即X-35B。和設定一樣,本次空天飛機的發(fā)射借用了阿特拉斯5型的火箭助推,實現(xiàn)升空。盡管和空天飛機理想動力系統(tǒng)有一定的差距,但是作為人類首架空天飛機,具有重要的意義。 從設計圖紙到成型,人們認識到空天飛機的技術并非想象中的如此簡單,根據(jù)實際情況制定三大技術研發(fā)階段。 第一階段,即目前大部分國家主流的技術方式。空天飛機利用火箭助推實現(xiàn)垂直起飛,而后配置一噸有效的荷載將它送到距離地面300公里亞軌道運行,在完成相應任務后,水平著陸,美國的X-37B就是這方面的代表。而我國目前研制的空天飛機,所使用的也就是這一階段技術。 第二階段的空天飛機的動力系統(tǒng)發(fā)生了革新,使用可以反復推進工具,而后將5噸左右的有效荷載同樣是送到距離地面300公里亞軌道,完成任務后,回到地面水平著陸。當然這個技術難度大,因此目前沒有一個國家能夠完成。 第三階段,就是我們對空天飛機的定義了,這個時候動力系統(tǒng)采用的是組合動力實現(xiàn)垂直起飛,完成荷載任務后水平著陸。 從第一階段到第三階段,空天飛機的技術進步點在于兩個,一個是實現(xiàn)水平起飛以及荷載量的提高。而想要解決這些問題,首先要逐步攻克動力結構和超然沖壓發(fā)動機,解決垂直起飛的問題。 其次,在進入大氣層階段,飛行器需要受到劇烈的摩擦不斷發(fā)熱,因此耐熱材料的選擇也成為擺在科研人員面前的問題。這些技術難點,單獨拿出來都非常的費勁,何況三大技術的結合的空天飛機呢?因此,空天飛機的研究,仍有很長的路要走。 空天飛機的成本問題各國對于空天飛機的研究重點,始終圍繞著成本問題。常規(guī)而言,如果在平流層的完成任務我們依賴目前的飛機就可以完成,如果需要完成太空任務,則動用航天飛機或者是火箭以滿足。而空天飛機既可以滿足航天任務,也可以滿足普通飛機的功能。如此無形之中,就可以完成以一部飛機的價格完成兩項任務,成本自然節(jié)約了不少。 當前,空間站已經成為各國有效開發(fā)和利用太空資源的方式之一。搭建和運營空間站并非一朝一夕的事情,期間需要向其輸送一些物質、人員等。 以目前水平來說,或者以一次性火箭,或者是載人飛船來進行運行。平均下來一年的費用也需要上百億美元,沒有一些實力的國家自然負擔不起這些費用。而空天飛機使用是可重復天地往返運輸系統(tǒng),被提上了日程。 當然,研究空天飛機的本意在于縮減運輸成本,但是其在軍事領域也可以大放異彩,而這也成為了各國對空天飛機積極研究的主要原因。制空權成為了現(xiàn)代戰(zhàn)爭主要爭奪內容,而空天飛機的研制成功,對于現(xiàn)在戰(zhàn)爭特別是在制空權爭奪中,將會發(fā)揮難以想象的力量。 根據(jù)發(fā)展節(jié)奏,空天飛機在攻克難關之后,進一步升級版本便是空天戰(zhàn)機與亞軌道的轟炸機的研制,屆時戰(zhàn)爭的范圍將會從產生太空的戰(zhàn)爭。因此,如果在空天飛機研究上略遜色于人后,不僅會影響我們探索太空不發(fā),進而涉及到我們國防安全問題。 近年來我國不斷加緊對空天飛機的研制工作,除卻上面兩大原因外,近些年我國的技術能力和水平予以我們打破美國壟斷,超越美國水平的機會。在本次空天飛機實驗成功前,美國已經進行過多次空間戰(zhàn)機的實驗,試圖進一步的鞏固自己在空天飛機領域的霸主地位。 然而,在不斷投入的實驗,卻得不到相應的回報。在疫情來臨時候,綜合考慮投入產出比后,美國政府選擇停止該項目的研究工作,日后可能當美國國內疫情已經政局穩(wěn)定后,將會再次重提該項目。這給了我們國家彎道超車的機會,如果我們在他們處于停滯階段,對相關的技術難點逐步攻克,落實相關的技術問題,研制出自己的空天飛機。我們不僅可以趕上而且有望超越美國。它的出現(xiàn),對于我國的國防、航空航天等多個領域將帶來一股新風。 當然,盡管目前我們在空天飛機領域取得了重大進展,我們與美國的空天飛機技術之間仍然存在一定的差距。 然而,科研從來不是一蹴而就的事情,需要時間的沉淀與科研人員夜以繼日的鉆研。憑借中國現(xiàn)有的實力和技術,我們一定可以在空天飛機領域展現(xiàn)出卓越的能力,進而超越美國,立于世界之巔。 好了,本期內容到這里就結束了,看完這期別忘了給我們點贊,關注和轉發(fā)。謝謝您的支持,下期更精彩! |