在这个特别的日子里,官方也宣布了一个特别的成就。中国第一型“可重复使用试验航天器”成功完成在轨各项试验,于5月8日成功返回预定着陆场,飞行试验取得圆满成功。这架“过于先进”的航天器此次在轨时间为276天,长达9个月,标志着中国在可重复利用航天器技术研究领域取得重要突破。
5月8日,也是一个极为特殊的日子。24年前,中国驻南联盟使馆被炸,3名优秀的国人罹难,让后人刻骨铭心。中国航天报在这次飞行器返回当天,重新发布了2019年纪念三位烈士的祭文,用祖国如今强大的国防技术告慰先烈之名,同时也将这次空天飞机返回的意义,提升到一个新的高度。意味着中国空天飞机,无论是在战略上,还是技术上,都有着非同寻常的地位。
那么中国这款空天飞机,与美国同类型相比,水平到底如何?
从国产空天飞机在轨飞行时间达到276天这个指标来看,目前已经超过了美国空天飞机X-37B的第一次飞行任务,X-37B在第一次任务中,在轨时间为224天。
不过,此后X-37B在轨时间一路攀升。第二次任务时间超过1年,达到465天;第三次任务时间为671天,接近2年。2022年的第四次任务中,X-37B在轨时间已经达到908天,也就是2年半的时间。
换句话说,国产空天飞机要破美军X-37B记录,还差632天。X-37B占了先发优势,这个无法改变,相信未来国产空天飞机的在轨时间,也会在后续任务中持续增加,以提供更加充裕试验时间和空间。
中国发展国产空天飞机,主要目的是为国内航天活动,提供快速入轨和可持续轨道布署的手段。目前的航天活动严重依赖火箭,轨道投送效率较低,而空天飞机理论上有着更高的天花板,所以中美都很重视该领域,就连印度都在做尝试。
美国空军也说过X-37B项目的最终目的,就是实现自主返回和着陆,短时间之内(10-15天)再次升空,成为空间载荷的施放平台。同时X-37B还对飞行器长时间在轨运行进行测试,包括空间飞行、再入控制、系统防热、通信导航等等。
因此国产空天飞机的试验目标应该也有以下几个方面:
首先是长期在轨试验,空天飞机飞行在低地轨道,这里航天器繁多,空间碎片更是数不胜数,在这里长时间停留需要有完善的空间探测能力,及时避开国内外航天器和空间碎片,保证飞行安全。
第二是轨道机动能力,国产空天飞机在太空长时间停留,在需要的时候能够变换自己的轨道,以增加任务灵活性。美国X-37B空天飞机在一次飞行之中曾经数次变更轨道,轨道高度从400多公里到200多公里变换,以便执行不同的任务,国产空天飞机也有这方面的能力。
第三,国产空天飞机的飞行区域广大,横跨大气层、监近空间、太空等多个区域,许多地方还是互相交叉。这样就对航天器的总体设计、气动材料、通信导航等提出了更高的要求。
第四,例如它在临近空间以数十马赫高速飞行,飞行器表面温度会急剧升高,特别是机翼表面,这对于技术人员是一个巨大的技术和工程挑战,美国也承认X-37B在临近空间飞行和重返大气层时的高温热防护问题令人头疼。
最后,高温热防护还产生了另外一个问题,那就是返回式的自主着陆能力。国产空天飞机和X-37B一样,再入之后,需要在大气层内改变姿态,调整成水平飞行状态,然后在通信导航系统导引下在预定机场着陆,这样能够快速投入到下一次任务之中。在大气层内飞行,翼展和机翼面积越大,升力越大,但是这对于高温热防护又会产生不利影响。此外高温还会把空气电离,在航天器表面形成等离子体层,会阻断通信导航等设备工作。
24年后,高新领域打破美国垄断
国产空天飞机此次飞行试验取得圆满成功,标志中国相关单位已经攻克这些技术难关,下一步将会根据试验结果和数据,对航天器进行继续完善和改进,不断提高航天器的性能,为下一阶段的可重复使用航天器研制铺平道路。
最需要的是,国产空天飞机的发展打破了美国X37B的技术垄断。新世纪美国通过一系列动作将霸权向太空延伸,甚至提出在必要的时候“阻绝”对方进入太空。
例如美国太空探索公司大规模布设集群低轨道卫星星座,不但让中小国家失去了地面太空探测能力,甚至有发射能力的国家,航天发射的窗口也将被大幅度压缩。X-37B也有发展成太空轰炸机的潜力,从太空打击地面目标,或者摧毁、俘获对方卫星及其他航天器。由于大多数国家不具备太空探测与监视能力,未来如果遇到X-37B这样的对手,可能自己卫星丢了都不知道怎么回事。
我们坚持和平利用外太空的原则,希望将人类共同体延伸到太空,只有这样才能实现人类可待续发展。但原则需要强大的实力来支撑与维护,既要有前人的奋斗奉献,也要有后人的继承与发扬,至少在空天飞行器领域,24年间我们做到了和美国前后脚发展。
时隔整整24年,在5月8日当天,一架世界顶级的中国空天飞机划过巴尔干半岛上空,随后返回祖国大地,这应该就是对烈士们最好的告慰。
(来源:“西安直升机交流中心”微信公众号,修订发布,图片来自网络,侵删)
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中国空天飞行器在轨276天,与美军X-37B相比还差632天,但……
2023-05-10• 昆仑专题 •
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