sp; 其实早在上世纪八十年代老中就想研究两级入轨的空天飞行器了,也就是因为技术不足,最终选了“神舟”载人飞船和载人火箭发展载人航天工程的那次。
(网图)
当时的技术不行,但是在执行过首次神舟飞船载人之后航天集团又把当时的梦想捡了起来。
毕竟两级入轨空天飞行器是可以完全回收的,想想就激动。
空天飞机属于高超音速飞行器装备,每每谈到高超音速飞行器人们习惯性地将关注焦点放在速度上,但实际上这并不是高超音速飞行器的核心优势。
高超音速飞行器的重点是“飞行器”三个字,其要实现的核心优势功能是“在高超音速状态下优异的受控飞行能力”。
比如弹道导弹可以轻松实现20马赫以上的飞行速度,但并不是完全受控的,它只能沿着既定弹道飞行,即便可以有限变轨,但幅度并不大。
高超音速飞行器要想实现大范围的受控飞行,就需要装上机翼。
钱主任是世界范围内最早关注空天飞机发展的科学家,早在上世纪五十年代他就提出了一种两级入轨的火箭飞机概念。
回国后在主导弹道导弹与运载火箭事业发展的同时,他也特别注重高超音速飞行器的研究体系建设,亲自推动相关产业的发展。
于是在八十年代选择老中的载人航天飞行器的时候,他提出了大型空天飞机背负小型航天飞机的两级入轨空天飞行器。
不过因为技术难度太大而落选,不得不选择载人飞船之后他就在九十年代亲自写信寄语年轻一代航天人。
【二十一世纪,我国一定要在空天飞机上显一显身手,这是一件国家大事!】
钱老所做的一切,为如今我国高超音速装备的井喷式发展奠定了坚实基础。
现在航天集团投资最大,进度最快的一个150吨起飞质量,近地轨道运力5吨的两级入轨空天飞行器。
也就是“腾云工程”。
(“腾云工程”网图)
空天飞机的研发难点是如何利用大气层内的氧气资源,并突破不同高度层的速度衔接难题,为此需要研发组合动力发动机。
150吨起飞质量的两级空天飞机“腾云”,它是基于组合动力发动机研制,起飞级质量约122吨。
它飞离跑道的时候用的是涡扇发动机,消耗的是特殊航空煤油和空气中的氧气。
等它飞到高空并达到涡扇发动机速度极限的时候就切换为超燃冲压发动机。
这时候它依然是消耗特殊航空煤油和空气中的氧气,但速度可以加到高超音速。
等它飞到30公里高度的时候就可以释放背负在背部的小航天飞机了。
小航天飞机的质量为28吨,采用液氧甲烷火箭发动机动力。
在完整的模拟计算的航迹图中,150吨的“腾云”两级空天飞机从滨海起飞后向东南飞行,利用赤道地区的线速度高效率爬升。
两级分离后,一级的大空天飞机可以滑翔返场着陆于机场跑道。
消耗大量燃料入轨后,小航天飞机的入轨质量是8吨,其中有效载荷是5吨。
完成载荷运输任务后,二级的小航天飞机再入大气层滑翔返场着陆于机场跑道。
同样是起飞质量150吨,“木鸢”级单级入轨太空穿梭机的运载能力是2.2吨,而“腾云”二级入轨空