单级入轨的航天飞机

“阿波罗”飞船连同“土星”5号三级火箭的总高度为110米，相当于36层楼高，重量近3000吨。当它从月球回到地面时，只剩下3.3米高、5.6吨重的指令舱了。航天飞机带着累赘的外燃料箱和助推火箭起飞，总重量超过2000吨，而航天飞机自身重大约为70吨。

原来，现在航天运载工具的“胃口”极大，像“土星”5号火箭发射时每秒钟要消耗15吨液氧和煤油，这些推进剂必须自行携带。因此，它们都不能用单级推进器送上太空，至少要有二级。

将来人去太空旅行就像今天乘飞机一样简单，当然不能再用多级航天运载工具。科学家为此设计了一种空天飞机，它的外形很像大型客机，可是安装着3种截然不同的发动机。

空天飞机是在跑道上水平起飞，由普通飞机用的涡轮喷器发动机驱动，但是以液氢为燃料。当加速到3倍音速以上时，改由冲压式发动机推进。这种发动机结构简单，可是必须在高超音速下工作。空天飞机高速前进时，进气道大量吞吸空气，并从中分离出氧气，源源不断地与液氢一起流进燃烧室。由于从大气层中取氧，空天飞机可以少带许多液氧上天，减轻了起飞重量。当空天飞机飞到大气层边缘时，无法再从外界获得氧气，冲压发动机又让位给火箭发动机，用自身携带的液氧和液氢作推进剂，完成最后一段旅程。

空天飞机的起飞重量仅为航天飞机的1/10，地勤人员也从1.5万人减少到100人左右。它还可以作为一种高速洲际交通工具。