7月16日,由中国航天科技集团一院研制的亚轨道重复使用运载器在酒泉卫星发射中心准时点火起飞,按照设定程序完成飞行后,平稳水平着陆于阿拉善右旗机场,首飞任务取得圆满成功。
国防科工局新闻宣传中心官方抖音账号“中国军工”17日在回应“这条消息为何只有文字没有照片”时“公然炫耀”:“过于先进,不便展示”。
确实,这是国外没有的先进技术,由此可见,我们在很多方面是领先世界的,不能展示。
这个运载器到底先进在哪里?官方新闻稿里提到,“发展重复使用天地往返航天运输技术是我国由航天大国迈向航天强国的重要标志。”
也就是说,它就是将传统的运载火箭与飞机功能“合二为一”,让飞行器可以多次往返于太空与地面之间、执行航天运输和空间试验等任务的技术。
这个飞行器飞行在亚轨道(即距地面20~km的空域,处于现有飞机的最高飞行高度和卫星的最低轨道高度之间),就是说没有在卫星轨道而是在接近外太空的轨道上飞行。在亚太空飞行时,飞行器就像水面由快艇拖带的滑水板一样产生压缩升力,这种飞行方式以“乘波体”方式在大气层内靠压缩升力和激波升力飞行,发动机从空气中吸取氧气燃烧,加速到飞离大气层的速度,然后在大气层外作亚轨道飞行,直到在地球引力作用下重新回到大气层内,开始下一个循环。这样的“乘波”飞行既利用了大气层内的氧气,避免像火箭一样被氧化剂占用大量的起飞重量,又得益于大气层外没有空气阻力的好处。同时这也说明飞行器所用的技术难度极大的超燃冲压发动机也已经被我们掌握。飞行器的心脏就是发动机,而这次起飞的飞行器,全部是百分之百的国产,尤其是这个超燃冲压发动机,在当今世界上只有中国独此一家。这样的飞行,一般使用组合发动机,采用涡轮-火箭-超燃冲压组合动力。按照设计,它首先以正常飞机的方式起飞,此时使用涡轮发动机工作,在加速到超音速段之后,火箭发动机开始工作,由于火箭发动机是在超燃冲压发动机的燃烧室里面,它工作就会带动气流加速(引射效应),使得在飞机飞行速度没有达到高超声速的情况下,让进入燃烧室的气流达到高超声速,从而让超燃冲压发动机开始工作。此时涡轮发动机也就停止工作了。之后超燃冲压发动机推动飞机继续加速,让飞机速度达到高超声速后,火箭发动机可以停止工作,因为此时迎面来流已经达到高超声速,不再需要火箭发动机来提供引射。在临近空间以高超声速继续飞行的飞行器最终达到了接近脱离地球引力的速度,并且开始脱离大气层时,超燃冲压发动机也就自然熄火,火箭发动机再次启动,继续推动飞行器加速,完成入轨。
目前中美两国的空天飞机技术差距不大,美国略领先一步,X-37B已经实现了四次试飞,其中三次长时间停留在太空中,最长停留时间超过一年半。但疫情发生后,美国的这个项目便再也没有任何新的进展,这恰好给中国一个追赶的机会,相信很快就能与之齐平。如果加快试验速度,实现超越也不是没有可能。
空天飞机意义重大,在未来战争中这种亚轨道飞行器能达到先发制人和远程快速全球打击的目的,也就是美军一直喊的全球打击和全球快速到达。这种亚轨道飞行器具有很高的安全性,当前世界上绝大多数的作战飞机和地空导弹都无法达到亚轨道高度,难以对其形成威胁。亚轨道飞行器还能提供比卫星更为精准的信息,对于发展定位系统意义重大。
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