空天飞机

人们总是不满足已有的成就,在航天飞机之后,科学家又设想一种更为理想的航天工具——空天飞机,特别是在过去的 10 年中,进行了大量关于空天飞机设计的前期工作。

空天飞机是航空航天飞机的简称,顾名思义,它既可以在大气层内飞行, 也能在太空中飞行。与航天飞机相比,空天飞机多了一个大气层中航空的功能,而且它起飞也不使用火箭助推器。

空天飞机的奥妙之处在于它的动力装置。它的动力装置不同于飞机发动机,也不同于火箭发动机,这是种混合配置的动力装置。它由空气喷气发动机和火箭喷气发动机两大部分组成,空气喷气发动机在前,用于大气层中的航空,后面的火箭喷气发动机用于航天。两者串联成一体,为空天飞机提供动力。

空天飞机可以在一般大型飞机场上起落。起飞时空气喷气发动机工作可以充分利用大气中的氧。到了高空后,飞机就开始燃烧自身携带的燃烧剂和氧化剂;降落时,两个发动机的顺序则同起飞时相反。

空天飞机飞行速度很快,故可用它来实现全球范围快速客运,从任何一个城市到另一个城市,最多只要二个小时。而且它可以完成航天飞机能完成的所有的任务,例如,它可以把又大又重的卫星送入地球轨道,而且一次可以投入几颗卫星;它能对运行在地球轨道上的卫星进行维修及回收;它能向空间站运送各种物资包括接送航天员;它甚至可以为军事服务,作为一种武器去破坏敌方的卫星,执行拦截、侦察、轰炸等军事任务。

空天飞机的发射费用低,这主要是因为它不需要专门的发射场,而且可以重复使用。预计第一代空天飞机可以重复使用 200—500 次。目前,一次性

的运载火箭其火箭发射费用高达 1 亿美元左右,而空天飞机完成同样的任务

只用 1 千万美元就可以了。如果,第二代空天飞机重复使用的次数增加,那么发射费用是非常低的。

空天飞机由计算机控制,无人驾驶。它的自主性很大,因此大大减小地面控制中心的规模和复杂性。而且,空天飞机发射和返回的程序简单,对它可像对普通飞机一样加燃料,进行检修。另外,空天飞机不会造成污染。

目前设想的空天飞机有单级型和两级型这两类。

单级型空天飞机以英国的“霍托尔”为代表。长 162 米,水平起落,发射费用仅为航天飞机的五分之一。大概在下世纪初,将载人飞入太空。

德国提出研制的“桑格尔”两级空天飞机,由驮运飞机和轨道器组成, 发射时,驮运飞机到了 30 千米高空,轨道器上的火箭点火,速度加到更大。

“桑格尔”空天飞机可乘 2 名航天员,携带 4 吨重的货物,发射费用是航天飞机的一半。估计“桑格尔”空天飞机也要到下世纪才能升上天空。