X37B、维珍太空船差远了！我国亚轨道飞行器试飞成功意义重大

 

7月16日，我国亚轨道重复使用演示验证项目运载器成功试飞。有网友在中国军工抖音号留言资询系列，得到了凡尔赛回复“过于先进，不便展示”。

 

 

中国军工抖音号发布的消息

 

官方报道的描述是“原创性、引领性”，其中“原创性”指的就是由我们率先创造出来，“引领性”指的是领先世界同行！用通俗易懂的话来讲就是这东西是中国人首先创造出来的，并且性能领先全世界！

 

那么这个装备大概长啥样呢？

 

你可以把它当成一架特殊的飞机，拥有飞机的外形，但采用火箭发动机，依靠发射架垂直起飞，边飞行边向水平方向慢慢转弯，加速到100公里以上的高空以后基本变成水平飞行，并达到高超音速状态。由于是运载器，将来它还将背负自带动力的轨道器。我们可以把它看成是一架背上可以驮“小鸡”的“母鸡”。

 

普通火箭也能达到同样速度和高度，为何各国都纷纷研制难度大得多的空天飞行器呢？

 

最主要的原因是，传统火箭只能一次或者多次使用，等效比冲一般不超过400秒，而如果能够研制出空天飞行器，等效比冲能达到800秒甚至2000秒级别，理论上仅需原来50%甚至20%的燃料费！

 

相比传统火箭来说，空天飞行器可以像普通飞机一样使用很多年，分摊下来，每次的机体使用费用和燃料费都更低，预计可以低一个数量级。例如长征3号乙运载火箭每次发射的国际报价是7000～8000万美元，如果是空天飞机运载同样载荷到近地轨道，平均每次发射成本将降低到1000万美元以下。

 

费用大大降低的好处就是，可以以很低的成本发射载荷到太空。作为军用可以衍生出用得起的太空战斗机、次轨轰炸机，甚至太空轰炸机！影视作品中的“歼星舰”将不再遥不可及。

 

 

采用传统火箭发射，正在组装的X37B

 

其中的太空战斗机，美国已经研制出大名鼎鼎的“X37b”，而我国也已经在去年成功发射了可重复使用空天飞行器，业界认为就是网络曝光的“神龙”空天飞行器。太空战斗机可以在太空中破坏空间站、卫星、能携带多枚核弹，甚至神不知鬼不觉在敌方卫星上安装监听器，或者偷颗卫星回来研究，总之能干的事情很隐秘而且很多。

 

次轨轰炸机因其飞行速度达到高超音速，还具有机动变轨能力，现有导弹想要拦截根本就做不到。如果携带一堆核弹，目前没有一个国家有把握拦截。

 

太空轰炸机就更可怕了，“肚子里”存放一堆核弹，在没有阻力的太空中可以像卫星一样环绕地球几十年甚至几千年，遇到反卫星武器拦截时启动发动机机动变轨就能轻松躲过了。况且平时太空轰炸机本就会经常变轨，普通雷达根本无法跟踪探测，即便是超大功率特种雷达系统，持续探测跟踪难度也很大，这优越性远不是在大气层内飞行的轰炸机能比的！

 

有人说，美国的X37b以及英国的维珍航空的“太空船二号”比我们更早试飞了，我们并没有领先世界，事实真的如此吗？

 

事实上我们还真是领先美国，领先世界！口说无凭，那就来比比看！

 

美国同行研制出来的空天飞行器只有“X37b”空天飞行器，号称世界上首架既能在地球卫星轨道上飞行、又能进入大气层的航空器。结束任务后还能自动返回地面，被认为是未来太空战斗机的雏形。其最高速度能达到音速的25倍以上，常规军用雷达技术无法捕捉。然而它仍然算不上真正的空天飞机。实际上它只是空天飞机的上面级而已，还缺少用来驮着它以高超音速飞上亚轨道的亚轨道重复使用运载器。没错，就是7月16日，我国刚刚发射的这种神器！

 

 

垂直发射的空天飞机飞行全程示意图

 

除了X37b，还有英国的维珍航空公司研制的亚轨道飞行器，被部分网友认为性能超过我国的亚轨道飞行器。

 

然而实际却相反，这两个飞行器远不如我国的亚轨道重复使用运载器。接下来用数据分析告诉你原因。

 

不管是英国维珍航空的技术方案还是我国的技术方案，都有一个共同特点，那就是采用“母机加小机”方案。具体来说，英国维珍航空采用“母鸡挂小鸡”方案，我国则采用“母鸡驮小鸡”方案。

 

一、维珍航空亚轨道飞行器借助大型运输机才能飞到亚轨道，只能作为商用。

 

维珍航空目前的方案所需的母机翼展高达42.7米，翼展23.7米，需要3公里以上的超长跑道助跑起飞，而就是如此巨大的母机也只能将17吨物体运到15公里的高空。

 

维珍航空的太空船2号机长21米，其中船体长18米，直径2.3米，翼展10米，重量不超过17吨，尾部安装了一台火箭发动机，设计运行轨道为180-320公里。

 

 

“白骑士二号”母机挂载“太空船二号”起飞

 

维珍航空亚轨道飞行器“太空船二号”由白骑士二号大型运输机挂载，带到15公里高空释放。随后“太空船二号”启动火箭发动机自主加速至2.9公里/秒，然后依靠惯性冲到100公里以上的亚轨道，然后做5分钟近似抛物线的自由落体运动，这个过程中，太空船里的乘客可以体验失重感觉。

 

然而，这个方案只能商用，难以军用。“太空船二号”自带的火箭发动机只能运行30秒，最多只能达到2.9公里/秒的速度，距离环绕地球飞行的最低速度（约7.9公里/秒）差距还非常大！不能进入地球环绕轨道就无法长时间无动力飞行，如果只是亚轨道飞行，飞不了多久就没有燃料了，只能滑翔降落，根本无法降落，因此这个方案显然难以军用。

 

二、我国空天飞机无需任何助力就能自己飞到亚轨道，性能更强，潜力巨大，既能民用，也能军用。

 

相关研究资料表明，各国正在研制的空天飞机基本都采用“母机驮小机”方案，分3个发展阶段来实现。

 

第一阶段：采用垂直发射，母机（运载器）以火箭发动机作为动力，加速至亚轨道，此时两机均处于高超音速状态。然后两机分离，小机（轨道器）启动自带的火箭发动机，继续加速到第一宇宙速度（7.9公里），成为环绕地球轨道的飞行器。轨道器执行完任务以后再入大气层，并向普通飞机水平降落到机场。

 

第二阶段：采用垂直发射，母机（运载器）以组合循环发动机作为动力，加速至亚轨道，此时两机均处于高超音速状态。然后两机分离，小机（轨道器）启动自带的火箭发动机，继续加速到第一宇宙速度（7.9公里），成为环绕地球轨道的飞行器。轨道器执行完任务以后再入大气层，并向普通飞机水平降落到机场。

 

 

第二阶段空天飞机两级分离动态示意图

 

第三阶段：采用垂直发射，母机（运载器）还是以组合循环发动机中的“强预冷吸气式火箭发动机”作为动力，直接加速到第一宇宙速度（7.9公里），成为环绕地球轨道的飞行器。然后两机分离，母机（运载器）返回地面，小机（轨道器）成为环绕地球的飞行器，继续执行任务。轨道器执行完任务以后再入大气层，并像普通飞机水平降落到机场。

 

7月16日，我国刚刚成功试飞的亚轨道重复使用演示验证项目运载器则是我国第一阶段空天飞机的母机“亚轨道重复使用运载器”，而小机（轨道器）则在去年9月就成功发射了。下一步就是两机组合试飞。如果成功，我国就是世界上第一个研制出空天飞机的国家！当然这种空天飞机还很初级，发射的时候需要依赖火箭发射架垂直发射，返回地面时才会像飞机一样水平降落。最终目标还是研制出能够水平起飞、单级入轨、水平降落的空天飞机。

 

三、维珍航空亚轨道飞行器和我国空天飞机的区别。

 

1、维珍航空亚轨道飞行器属于纯民用飞行器，而我国的空天飞机属于军民两用飞行器。

 

前者是亚轨道飞行器，后者是亚轨道运载器。前者无法再驮一架更小的飞机，后者还能驮一架更小的空天飞行器（轨道器）。

 

重量不超过17吨的太空船二号自带动力、燃料也只能加速到2.9公里/秒的速度，即便依靠惯性冲出大气层，很快也会因速度不够而掉回地面。这个速度采用传统火箭发射也能达到。只是采用母机这种喷气式大型飞机运载到空中发射全程可重复使用，成本更低，可以以较低成本体验太空旅游。民用项目就是这样，对成本比较敏感，但发展潜力更小。

 

 

维珍航空亚轨道飞行器滑翔降落

 

我国刚刚试飞的亚轨道运载器依靠自身动力就能飞到亚轨道，预计速度也将达到5公里/秒以上的超高速。然后上面级的轨道飞行器分离出去，利用自带动力继续加速到7.9公里/秒以上的入轨速度，可轻松飞出大气层。

 

对比发现，我国的亚轨道运载器能达到的速度已经远超维珍航空的母机挂小机（太空船）方案，而且也可以重复使用。相比传统火箭发射方案，成本降低一个数量级！

 

今后，亚轨道运载器继续改进提升，将火箭发动机更换成组合循环发动机以后，垂直发射还能改成水平起飞，并可以衍生出用于太空旅游的太空船，还能衍生出次轨轰炸机，一小时打遍全球。

 

维珍航空的亚轨道飞行器最高速度甚至连高超音速导弹都不如，只能作为民用旅游飞行器，而我国的亚轨道飞行器既可以军用也可以民用。显然我国的亚轨道飞行器发展前景更好、应用领域更多。

 

2、发展目标不一样，英国维珍航空的方案充其量只能算亚轨道飞行器，我国的方案才是货真价实的空天飞机。

 

维珍航空亚轨道飞行器只能飞到亚轨道，而我国空天飞机能飞到地球环绕轨道。想飞到亚轨道，只要2.9公里/秒的速度就可以了，而想要进入地球环绕轨道，则要达到7.9公里以上的速度。

 

 

影视作品中的歼星舰

 

将来的发展目标是水平起飞、单级入轨、水平降落、可重复使用的空天飞机，在此基础上，造出歼星舰、空天母舰将不再遥不可及！

 

三、和空天飞机相比，轰20更适合用来打常规战争，但若是打核战争，空天飞机堪称降维打击。

 

众人期盼的轰20还没正式亮相，空天飞机的雏形竟然已经率先造出来了。接下来只需要将亚轨道重复使用运载器和“神龙”空天飞行器组合试飞，初级版空天飞机就算成功了！你也可以理解为“母鸡驮着小鸡”的一种可低成本往返大气层和外太空的科幻飞行器。

 

按照官方透露的消息来看，轰20是一款类似美国B2隐身轰炸机的大型飞翼式隐身轰炸机。这种轰炸机的特点就是亚音速或者最高飞行速度不超过1.5马赫，航程超过8000公里，雷达信号微乎其微，传统雷达难以在远距离发现。现阶段，这种轰炸机对各国来说，都是很难防御的隐蔽目标，堪称大国重器。

 

 

轰20和歼20编队飞行设想图

 

然而，若和空天飞机相比，轰20真的就不够看了。若是打常规战争，轰20的效费比更高，载弹量大得多，但如果是打核战争，空天飞机相比轰20来说，简直就是降维打击。

 

如果基于空天飞机衍生出次轨轰炸机或者太空轰炸机，那就厉害了。

 

首先是和轰20一样，捕捉探测难度很大；其次是飞行速度快，相比轰20这种低马赫数飞机，它的飞行速度至少15马赫，一小时打遍全球不再是梦想！除此之外，还有一个更可怕的特点就是现有防空导弹、反卫星导弹对它来说就是玩具，随便机动变轨就能躲过拦截。

 

对此，你怎么看呢？欢迎共同探讨。

 

来源：细说科技今日头条号