中国航天飞机，启航！
学术
2024-11-05 16:30
湖北
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继神舟19号飞船成功发射之后，中国官方又发布了“昊龙”小型货运航天飞机方案。这一方案，是由中国航空工业集团下属的成都飞机工业公司提出来的。航天飞机与太空飞船同属于太空飞行器，两者之间最大的区别在于，航天飞机能够重复使用，而太空飞船只能一次性使用。正因如此，相比于太空飞船而言，航天飞机的研发技术和制造工艺更为复杂，生产成本也更高。有鉴于此，当美苏先后于上世纪80年代研发出航天飞机后，中国从技术水平、成本效益、任务需求以及国际竞争等各个方面综合考虑，决定首先从太空飞船开始起步。事实证明，中国的判断和选择是完全慎重而正确的，美国的“挑战者”号和“哥伦比亚”号航天飞机接连出现两次重大事故，苏联的“暴风雪号”航天飞机耗资数10亿美元，但至今为止却只发射了一次。时至今日，中国的神舟系列太空飞船技术已经相当成熟稳定，国家综合实力也得到了突飞猛进的发展，航天飞机的研发工作也因此而提上了议事日程。由以研发包括“歼-20”在内的各种战机而闻名于世的成飞集团，来挑起研发航天飞机的重担，不仅实至名归，也标志着国家对“昊龙”方案的高度认可和信心。在“昊龙”方案出现之前，中国已于2017年成功发射了“天舟”货运飞船。“天舟”货运飞船虽然较为安全，但在完成货运任务后，就会携带空间站垃圾在飞往地球大气层的过程中彻底烧毁。美俄的无人货运飞船目前也是同样的做法，但为了实现降低航天探索成本的目标，中国于2021年研制并发射了可重复使用的“神龙”亚轨道飞行器。迄今为止，“神龙”已经成功地执行了3次任务，为“昊龙”小型货运航天飞机方案的推出，奠定了坚实的技术基础。按照官方发布的概念图，“昊龙”将采用常规气动布局。机翼为前缘修S形的大尺寸三角翼，能够提高升阻比，是飞机具备自如变速的性能。货舱门和机身都安装了大型太阳能电池板，方便飞机进入太空之后，吸收太阳能补充能源。“昊龙”的主发动机是一台比冲很大，更加容易控制推力，能多次点火的液体火箭发动机。运行过程中，在关闭发动机的情况下，“昊龙”可以依靠惯性滑翔，从而增加自我控制能力。进入预定轨道后，“昊龙”会与空间站交会对接，移交货物并带回空间站发回地面的一应物品，然后离轨选择最佳时机进入大气层。基于其本身良好的机动性能，“昊龙”可以精确找到预定机场的位置，在机场跑道上水平着陆。航天飞机在高速进入大气层的过程中，机体表面会因为摩擦生热而急剧升温，这对于机体材料、防热技术以及飞机的载荷能力而言，就是极为苛刻的考验。2003年，美国“哥伦比亚”号航天飞机，就是因为在进入大气层返回时，其机体外部燃料箱表面的一块隔热材料脱落后击中机翼，才导致机翼温度异常高而机毁人亡。成飞公司此前已成功研制了“无侦-8”高空无人侦察机，解决了该机在高速行驶中的热防护问题。而“神龙”亚轨道飞行器的3次试飞经验，也证明了中国科研人员已经解决了机体及机翼结构热防护难题。这些科技成果，都为“昊龙”的早日诞生准备了充分的条件。相关技术参数显示，“昊龙”属于可回收火箭+航天飞机的组合。其在轨机动能力和功能用途，相比于美俄同类产品要更加先进。“昊龙”航天飞机方案的推出，不仅标志着中国航空航天技术的巨大飞跃，还有保卫国家领土和主权的重大国防意义。自美国于2018年组建太空军部队以来，海陆空天四维空间协同作战模式，成为全球新型军事理念发展的主要方向。在空天战场上，航天飞机在通信观测，远程高速发射导弹，打击他国在轨卫星等领域，都有着极为广泛的应用前景。这也就从根本上决定了，航天飞机将会是世界各大强国的一个重点科技探索方向。“昊龙”航天飞机尽快问世，对于我国的行星科考，航天商业以及国防战略，都将产生不可估量的影响，也将带来极大的价值。
