太空旅行者

時間：2007年8月11日2時02分。事件：美國“奮進”號航天飛機與國際空間站成功對接。在過去的4年里，“奮進”號經(jīng)歷了“大變身”，成為美國歷史上設備最先進的航天飛機。“奮進”號配備了空間站—航天飛機動力傳輸系統(tǒng)，有了它，實現(xiàn)對接的航天飛機將能夠從空間站獲取動力，從而延長在太空中的逗留時間。“奮進”號還裝備了衛(wèi)星導航系統(tǒng)和改進過的主發(fā)動機檢查系統(tǒng)。

可以說，科學技術的發(fā)展給人類帶來了極大的方便。人類如想上天，可乘普通飛機；如想去太空，則可乘航天飛機。現(xiàn)在，世界各國都在集中力量發(fā)展下一代航天運載工具一空天飛機。

我們知道，普通飛機起降方便，但其速度卻受到一定限制；而航天飛機由于在大氣層以外飛行，空氣阻力小，可以長時間高速飛行，但其起降卻特別困難。我們需要考慮的是：能否取兩種飛機之長。研制出一種新型飛機呢?聰明的科學家早就想到了這一問題。美國空軍從20世紀80年代初就開始研制跨大氣層飛行器。著力研究發(fā)展高超音速技術。

現(xiàn)役航天飛機都是由大型運載火箭發(fā)送的，運輸成本很高，而且到2015年現(xiàn)役航天飛機都將超期服役。為了爭奪宇宙空間資源，開發(fā)新一代的空間往返系統(tǒng)迫在眉睫。因此，一些國家期望能開發(fā)一種可完全重復使用的、單級的、水平起落的、在大氣層內(nèi)以超燃發(fā)動機為推進系統(tǒng)的新一代航天飛行器。在1996年開始實施的計劃中，空天飛機成為先進航天器的發(fā)展方向。

空天飛機是航空航天飛機的簡稱。顧名思義，它集飛機、運載器、航天器等多重功能于一身，既能在大氣層內(nèi)做高超音速飛行，又能進入軌道運行，因此它將是2l世紀控制空間、爭奪制天權的關鍵武器裝備之一。與航天飛機相比，空天飛機多了一個在大氣層中航空的功能，而且它起飛時也不使用火箭助推器。空天飛機的奧妙之處在于它的動力裝置，這種動力裝置既不同于飛機發(fā)動機。也不同于火箭發(fā)動機，是一種混合配置的動力裝置。空天飛機中安裝有渦輪噴氣發(fā)動機、沖壓發(fā)動機和火箭發(fā)動機。渦輪噴氣發(fā)動機可以使空天飛機水平起飛，當速度超過2400千米／小時時，就使用沖壓發(fā)動機，使空天飛機在離地面6萬米的大氣層內(nèi)以3萬千米／小時的速度飛行；如果再用火箭發(fā)動機加速，空天飛機就會沖出大氣層，像航天飛機一樣，直接進入軌道。返回大氣層后，它又能像普通飛機一樣在機場著陸，成為自由往返天地間的輸送工具。

目前，中國已啟動研發(fā)第一代可重復使用運載器，它將是超越美國航天飛機水平的航天運輸系統(tǒng)，但尚不能達到空天飛機的技術水準。預計中國第一代可重復使用運載器將在2020年左右研制成功。新一代可重復使用運載器和空天飛機有所區(qū)別，即必須用火箭進行發(fā)射，目前，中國的科研人員也有啟動空天飛機研制工作的意向。

中國研發(fā)航天運輸系統(tǒng)選擇的技術道路和美國、俄羅斯等國家均不相同。俄羅斯重在發(fā)展飛船，而美國在很長一段時間內(nèi)將航天飛機作為研發(fā)重點。在他們的航天飛機系統(tǒng)中，其實只有航天飛機機體和固體火箭助推器可重復使用；而且美國的航天飛機系統(tǒng)復雜、功能復雜、設計復雜，且包攬許多可以用無人航天器進行的任務，導致維護費用高、容易發(fā)生事故等，經(jīng)濟上很不合理。中國航天專家的報告。提出了一種立足于新一代運載火箭主要技術的串聯(lián)式兩級入軌重復使用運載器方案。該方案的主要特點是采用兩級方案。降低了對發(fā)動機、材料等的指標要求，從而可以立足于新一代運載火箭的成熟技術，技術基礎較好。專家指出，可重復使用天地往返運輸系統(tǒng)通過多次重復使用，來降低發(fā)射費用、提高可靠性、縮短發(fā)射周期，采用空中發(fā)射、水平起飛等新型發(fā)射方式提供強大的機動能力，從而達到快速、機動、可靠、廉價地進入空間的目標。