在航天领域,中国此前披露了一个史诗般的计划:即将从技术高度超越全世界的腾云工程。那么,这个惊世项目究竟是主打亚轨道技术,还是空天飞机?
两者的区别
对于普通人来说,亚轨道技术很容易与空天飞机混为一谈,从活动领域来看,亚轨道飞行器和空天飞机都是在公里高度以上活动的飞行器,而且两者也都具备可回收性质,发射成本比较低,可以被视作理想的未来航天模式。
但使用亚轨道技术的飞行器技术难度会更低一点,它在爬升阶段的速度一般不会超过第一宇宙速度太多,大约在每秒7~9公里的范围内。
按照这个速度,亚轨道飞行器将会短暂地突破公里高度,也就是传说中的“卡门线”,而卡门线也就是区分“航空”与“航天”概念的高度线。在超越卡门线后,亚轨道飞行器还是会受到地球引力的束缚,回到卡门线以下的高度。
而空天飞机就要“自由”得多,它的爬升速度往往能达到每秒12公里以上,远远超过第一宇宙速度。
因此它在突破卡门线后,还可以凭借极高的速度在外太空领域进行自由飞行,一般这个速度在每小时.2万公里以上。这是什么概念?地球赤道的长度大约是4万公里,以空天飞机的速度,只需要1小时15分钟就可以绕赤道转一圈了。
而且空天飞机即使在大气层稠密的卡门线以内飞行,也可以保持15马赫以上的速度,达到高超音速的标准。从技术高度来看,空天飞机的研发难度应该是更高的。
中国的腾云工程
而中国的腾云工程之所以被称作拥有超越全世界的潜力,就是因为它把亚轨道技术与空天飞机这两大项目全部融合到了一个工程里,这是一个极其大胆的构想。
中国航天科工集团此前在披露“腾云工程”的技术细节时,就非常明确地表示,这个项目其实是研发一种可以执行航天发射任务,并多次回收使用的新一代天地往返飞行器,它由两级入轨装置组成:
第一级装置可以从机场水平起飞,将飞行器运到距离地面0公里左右的高度,随后第二级装置将会分离出来,凭借火箭发动机继续爬升高度,抵达公里处的卡门线。而且值得一提的是,无论是第一级装置还是第二级装置,都具备重复使用能力。
虽然“腾云计划”里的具体参数距离真正的空天飞机还有一定差距,但第一级装置的飞行特征已经与空天飞机别无二致,可以视作空天飞机的技术雏形。
至于第二级装置,其实已经达到了亚轨道飞行器的标准,本质上它就是一种可回收的廉价版火箭,主要功能是降低航天项目的发射成本,为后续太空项目的大规模拓展奠定运力基础。
理论上,当亚轨道技术成熟的时候,人类也就真正进入了太空时代,即使是普通人,也可以凭借低成本的发射技术来到太空遨游。而太空时代的未来图景实在太过于广阔,相信大家单凭想象就会明白这个技术的意义有多重大。
史诗般的计划
有人可能会提出疑问:虽然大家都明白亚轨道技术与空天飞机的意义,但“腾云计划”的技术参数距离这些未来还有不小差距,是否有望梅止渴的嫌疑?这其实是对世界各国太空项目的现状不够了解。
目前世界上真正提出空天飞机计划的大国仅有中美两国,而美国空天飞机项目在X-7B项目后,目前仍处于技术停滞状态,而且美国空天飞机的技术参数也比“腾云计划”一级装置的参数低了不少,可以说,只要“腾云计划”真正落地之时,就是中国抓住时机,进行太空技术弯道超车之时。
那么中国有没有取得重大的技术突破呢?显然是有的。目前按照“腾云计划”披露的数据来看,中国将会在一级装置上使用涡轮+火箭+超燃冲压组合发动机,年西安航天动力研究所已经用长征二号F运载火箭发射了试验性飞行器,直到今天仍处于正常在轨飞行姿态。
对于这种飞行器的名字,咱们也早就定好了:涡轮联合循环发动机一级飞行器。名字有点复杂,但前面提到了,大家完全可以把它看到“空天飞机”的技术雏形。这个飞行器的机身长度为80米,质量为吨,运力是有保障的。
当它完成技术论证大批量生产后,中国太空事业的发展必然会翻开崭新的一页。再加上前景无限的亚轨道飞行器,“腾云工程”的确是中国航天领域的一个史诗级计划。