3萬米發射太空梭?這張國內風洞動態圖片,美國讀出什麼信息?

2021-01-16 騰訊網

10月21日,我國航天空氣動力研究院(CAAA)發布了一組照片和一段簡短視頻,展示了一個兩級入軌空間發射系統模型的風洞測試,該系統涉及一架快速高空飛行的母艦飛機,機身上裝有可重複使用的太空飛行器。美國「驅動」網站記者約瑟夫·特裡威斯克認為,隨著我國繼續成為外太空活動日益重要的參與者,似乎對空中空間發射概念很感興趣。

航天空氣動力研究院通過其官方微信社交媒體帳號發布了圖片,以及該項目的相對一般細節。航天空氣動力研究院主要任務是使用各種風洞和其他設備進行空氣動力學測試和建模,屬於國有航天科技公司的一部分。聲明說,測試是成功的,但沒有提供關於這一兩級階段軌道發射計劃更多的細節。當然太空飛行器與載機的安全分離,是這一概念發揮作用的關鍵。雖然這一普遍概念已經存在了幾十年,但近年來,世界各地對它的興趣又有了很大的復甦。

兩級軌道發射系統,意味著載機將太空飛行器運載到非常高的高度,大約是2.4萬米至3萬米,然後太空飛行器使用自己的火箭發動機將自己送入軌道。特裡威斯克稱多年來,很多國家在這方面提出了不同的概念,主要區別在於:第一、載機和太空飛行器結合的能力有多強;第二、第二級航天運載器可以攜帶多大的有效載荷進入太空;第三、它可以實現什麼類型的軌道。這很大程度意味著要研製一艘超音速甚至高超音速飛行的大型載機。

航天空氣動力研究院公布的風洞測試圖像,也證明載機是一種高超音速飛行器。文章中展示的3D渲染圖上,則是顯示了一架高超音速、三角翼、飛鏢形狀的載機。據報導這架載機將使用超燃衝壓發動機推進。這種發動機的選擇,結合垂直翼尖穩定裝置,很可能類似於冷戰時代美國XB-70 Valkyrie超音速轟炸機,是一種高速乘波體設計。而二級太空飛行器則有一個通用的平面形狀,大致類似於多年來出現的其他微型太空梭設計,如NASA的X-34A或美國空軍的X-37B。

航天空氣動力研究院沒有提供任何參照系,說明這種大型載機或太空飛行器最終尺寸將有多大。然而,太空飛行器風洞模型和一些未經證實的圖像之間存在某些相似之處。特裡威斯克稱3D渲染圖上的二級太空飛行器類似「神龍」太空飛行器。這是一種空中發射的、可重複使用的太空飛行器,據稱中方至少從2000年起就在開發這種飛機,2007年對神龍試驗品進行了降落試驗,並在2011年進行了原型機的亞軌道飛行測試。

此外,航天空氣動力研究院的網站也有一個非常小的圖形,顯示了一架太空梭或升力體的概念,總體形狀類似於美國空軍冷戰時期的X-20 Dyna-Soar或俄羅斯的Cosmopolis XXI,或C-21太空飛行器。然而它的外形看起來與風洞試驗的兩級軌道設計無關。

特裡威斯克稱美國專家此前估計,神龍將只有5.4米長,這將使它成為一個非常小的設計,在許多方面類似於俄羅斯ISON正在開發的兩級入軌太空飛行器。如果航天空氣動力研究院測試的型號與神龍有關,那麼這艘載機的長度似乎是神龍號的兩倍半,也就是大約13.7米廠,並且它的翼展會很大。但是它的小尺寸也可能意味著它的有效載荷和軌道能力相對有限。因此未來最終產品可能載機會更大、載荷能力更強。

無論航天空氣動力研究院最近測試的兩級入軌載機和太空飛行器設計的具體細節如何,他們對這一總體概念感興趣並不令人驚訝。中方正在努力推動成為太空大國。兩級軌道概念為發射較小的衛星和其他太空飛行器提供了更大的靈活性,更高的效率以及更低的成本。這種快速響應的發射能力對於迅速替換衛星和其他可能在未來衝突中被禁用或摧毀的天基能力也是有價值的。如果安東諾夫航空公司能為中方建造完成第二架安-225巨型運輸機,那麼它成為太空飛行器理想的空中發射平臺。

特裡威斯克認為,即便這個太空飛行器載荷較小,不能將衛星送入穩定的軌道,但它對於研究和開發更強大的後續設計仍然是有價值的,例如在短時間內進行亞軌道情報收集任務,類似近期曝光的WZ-8偵察機的概念。此外還有可能的應用場合是反衛星或者外大氣層幹擾。總而言之,無論這個風洞模型是否最終變成實際的太空飛行器,僅僅是這樣一個初始的概念就可以看出中方徵服太空的雄心。

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