未来的空天飞机
时间：2022-06-05 17:14:01 浏览次数：次
什么是空天飞机？“空”是航空，“天”是航天，也就是说，空天飞机可以担任起航空航天两大任务。虽说是两大任务，其实重点还是在“天”。空天飞机的目的地不是大气层内，而是像火箭和航天飞机一样在大气层外的太空中。问题来了，既然有了火箭和航天飞机这两种航天飞行器，为什么还要造空天飞机呢？这是因为火箭和航天飞机都具有明显的不足之处。现在具有实用性的火箭都是“一次性航天用品”，造价几百万到几千万美元的火箭用一次就报废了，十分浪费。
为了避免火箭的浪费，美国从1969年开始研制航天飞机，前后制造了6架航天飞机，执行了135次航天飞行。但是航天飞机每次只能装载有限的东西，成本却很高，每架航天飞机造价高达30亿美元，在太空飞行十来天又要花掉几亿美元。此外，由于航天飞机是垂直发射升空，安全隐患也很大。
为了弥补火箭与航天飞机的不足，美国科学家从1986年开始提出了空天飞机的设想，空天飞机是航空航天飞机的简称。空天飞机不仅安装了较低功率的航空发动机，也安装了较高功率的火箭发动机。这样一来，空天飞机的起飞安全性大大提升，它可以像普通飞机那样在普通机场的跑道上助跑升空。在大气层内，它可充分利用大气层中的氧，减少了氧化剂的携带量，从而减轻起飞重量，每次太空旅行的成本也随之降低。在飞到大气层边缘后，航空发动机暂停使用，火箭发动机启动，空天飞机利用自身携带的氧化剂继续飞行。
只不过，目前空天飞机在技术上还有很多难题需要攻克，20年内进入实用阶段的可能性不大。但是，由于美国航天飞机面临着“退休”，空天飞机因有望接替航天飞机而受到多国航天机构的重视。除了用于太空运输和科学探索外，各国军方对空天飞机也很重视，因为空天飞机可以用于太空战，从太空发射武器摧毁敌方军用卫星和地面目标。它们还可以悄无声息地在敌方上空侦察。空天飞机飞行高度高、速度快，可以在一两小时内迅速抵达地球任何地方，被誉为未来最具威慑力的即时武器。
正在研制中的空天飞机
下面，就让我们来了解一下3种正在研制中的空天飞机吧。
“神龙”号空天飞机
据悉，我国正在加紧推进空天飞机计划。要发展空天飞机，首先要解决的是推力发动机的问题。传统的火箭大多加注液体燃料和氧化剂，这样不能发挥空天飞机灵活机动的特性。近年来，我国“神龙”号空天飞机已经安装了最先进的两级固体火箭发动机。这种发动机使用固体推进剂，不需在起飞前花几小时加注燃料，随时可以起飞，安全性更高，满足了空天飞机对动力的基本需求。新型“神龙”号作为一种大型空天飞机，既可搭载侦察设备，也可搭载武器系统，从而可对敌方的太空装备发动攻击。
X-37B空天飞机
2012年12月12日， X-37B空天飞机在美国一处空军基地发射成功，这是该机第三次发射。X-37B速度很快，设计速度高达每小时2.8万公里，可以在1小时内飞往世界任何地方。由于X-37B速度超快，现有最先进的军用雷达都难以对它进行监控。X-37B的主要目的是军事用途，它被认为是未来太空战斗机的雏形。
X-37B能够搭载多种侦察设备和武器，在高空对海陆空目标及外太空目标进行侦察，并将侦察信息实时传递给作战单位。
“云霄塔”空天飞机
在英国，空天飞机的研发已近30年，目前正在进行研制的是“云霄塔”空天飞机。按照科学家的设计，未来投入使用的“云霄塔”长达90米，翼展25.4米，起飞质量345吨，可一次搭载30名乘客上太空。“云霄塔”同时装载了喷气式涡轮发动机和“佩刀”吸气式火箭发动机。“佩刀”具有轻便高性能的热交换机，可以提升热动力循环效率，有助于空天飞机进行高速巡航。“云霄塔”使用了一种特殊类型的预冷热交换器，它能使大气中的氧气进入发动机之前先冷却成液氧，然后进入燃烧室和液氢燃料进行混合燃烧，不但降低了飞机高速飞行机头产生的高温，还能为飞机提供巨大动力。