飞船和航天飞机(发现号航天飞机)

我国空天飞机的其中一个技术路线，也就是腾云工程，最近进展挺快的。这是一种采用二级入轨的空天飞机，该空天飞机方案尺寸略小于美国航天飞机，机身长度35米，总重200吨，从母机上发射，可将2吨载荷带入近地轨道；母机则要达到6马赫速度，飞行高度3万米，根据不同的方案，机身长度从75米到85米，起飞重量从700吨到920吨不等，这个头着实不小了，要知道哪怕是安225也才640吨的起飞重量，其动力系统采用涡轮+超燃冲压发送机的组合，低速情况下用涡扇，3马赫以上用超燃冲压发动机，母机的最高速度为6马赫，现在这个项目已经完成了组合动力模态转换飞行试验，进度相当快。咋样，够科幻不，其实关键就是，这个母机要是真能实现的话，按照这个技术参数，这可就是一款高超音速超级战略轰炸机啊....

发现很多航天爱好者一直以来貌似都有点分不清国内的两款带翅膀的“可重复使用航天器”到底是啥以及两者之间的特性区别，以至于一见到带有这个字样的某些官八股通稿就不管三七二十一立马跟风嚷嚷着“空天飞机”，在此便做个相关的梳理。由于国内航天界一贯以来严苛的不透明保密性，很多具体的数据都不明没法进行深入的定量分析，所以此篇微博仅根据目前通过各个渠道上流露出来的一些相关资料来进行一个定性上的收集总结，旨在帮助大家起码能在大体上理解国内的这几样“过于先进不予展示”各自的大致概念。先把结论放在前面：①国内航天界当前真正能称之为严格意义上“空天飞机”的在研项目，只有隶属于中国航天科工的“腾云工程”，发射回收运作机制为HTHL(水平起飞水平降落)，采用组合发动机为动力(图1～3)②最近发射的(也是到目前为止唯一进行过实打实的发射→降落回收的整个试飞流程的)是隶属于@中国航天科技集团 的“两级入轨航天飞机(目前还没有确切名字)”，发射回收运作机制为VTHL(垂直起飞水平降落)，采用纯火箭发动机为动力(图4～8)两者间最大的区别，是空天飞机(AeroSpacePlane)与航天飞机(SpacePlane)在概念上的差异。空天飞机(AeroSpacePlane)作为一种持续了几十年而迄今为止都尚未有任何国家成功实现过的天地往返载具概念，其首要构成要素①能在地面像常规固定翼航空器那样从跑道上进行水平起飞，以及降落时的水平降落，②能够在大气层内进行自主航空飞行，其英文学术名的前缀“Aero”便是为此用意。只有当这两点做到了，再进行冲出/再入大气层的天地往返，才能同时兼备“空”与“天”的能力以及“飞机”的属性，真正称之为“空天飞机”。中国的“腾云—云龙发动机”、英国的“Skylon—Sabre发动机”皆为此列，且为当前世界上仅有的两型空天飞机在研项目。航天飞机(SpacePlane)仅要求能够进入太空入轨以及具备再入大气层时在大气层内进行滑翔降落的能力即可，早在上个世纪便在美国的STS以及前苏联的“能源—暴风雪”上得以实现，至于是怎么进入太空的，不论是自带动力也好(美国STS)，用别的运载火箭驼送作为火箭有效载荷的一部分也罢(前苏联暴风雪号)，都没问题。其理念元素与运作机制相比起空天飞机而言便要“实在”许多，实现门槛也降低许多——用传统式运载火箭驼送或者助推入太空即可(X-37B、暴风雪号)，而不需要像空天飞机那样想方设法将自身的动力飞行阶段囊括入大气层内外，需要同时兼备大气层内的航空飞行与大气层外的航天飞行的能力，研制难度门槛极高的能够“空天通吃”的发动机——“涡轮→超燃冲压→火箭”组合动力发动机。而如上所述，当前国内航天界在上述两种中进展最快的不是中国航天科工的腾云空天飞机，反而是中国航天科技集团的那项(目前连名字都还没有的)航天飞机。且CASC在研的这款航天飞机项目，也不是简单的“SpacePlane”，或许可以将其理解为一个美国的STS与星舰的融合体，同时兼备STS与星舰的特性——能够像STS那样VTHL垂直起飞水平降落，能够像星舰那样TSTO两级入轨完全回收(当然星舰的规模和运载力比这玩意儿还是要大多了)。图1中昨天发射&降落回收成功的“升力式亚轨道重复使用运载器”与去年2021.7.16时的新闻(图10)相对应，可见是同一款的第二次发射&降落回收测试(第一次重复使用测试)。这玩意儿与老美的X-37B以及维珍银河“太空船2号”相比最大不同之处在于，前者是不需要火箭助推或者由喷气式飞机助推到高空、给予了其相当的初速度与高度才冲到亚轨道的，而是作为自带动力的起飞级直接从地面起飞飞到亚轨道然后再飞回来，所以也可见其是作为将来完全体“VTHL & TSTO航天飞机”当中的一级部分，而二级(上面级)部分则是在2020年以及前不久的8月5日通过长征二号FT火箭发射入太空轨道分别进行了两次在轨飞行试验(图4)。中国航天科技集团的VTHL两级入轨航天飞机的一级和二级到目前为止都分别进行了两次发射&降落回收的试飞流程测试，而相比之下中国航天科工的腾云空天飞机迄今为止的唯一实质性进展只有组合动力发动机的预冷器试验与模态转换飞行试验(图2～3)，两者的进度孰快孰慢一目了然。最后，话说回来， 昨天(以及去年的7月16日)中国航天科技集团试射的“升力式亚轨道重复使用运载器”——未来完全体VTHL & TSTO两级完全重复使用航天飞机的一级，作为自带动力的单级垂直起飞飞到亚轨道再水平着陆回收，应该算得上是世界首创。美国航空航天界的同类产品叫XS-1，然而一直停留在ppt上而没有实际发射过(图9)。中国航天的两大集团分别研制空天飞机与航天飞机且都取得了或多或少的实质性进展，在世界航天界的带有“Plane”字样的领域中可谓是走在了真正的前沿。

飞机绝对安全，一路走来不容易，为中国航天事业贡献的科技工作者，点赞。

有个东西叫航天飞机，虽然安全系数差了点，但是几十年前人家坐这玩意飞太空跟玩一样，你可以无知，但别表现出来！

可能还有我们看不见的工厂生产我们看不见的飞机！敢正大光明给我们看的就这么先进了！大家还记得黑鸟吗还记得夜鹰F117吗？都几十年了！我们应该想像的空间应该上升到同流层和臭氧层都能飞的空天飞机？大家还记得美国的航天飞机在天上飞了一年才降落它做了那些实验？它的替代飞机有多强？

这种人才，部队应该留下来加以培养，为航天飞机做出更大的贡献！

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