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我国可回收航天器今天成啦!

时间:2024-12-04 13:34:50 文章来源:空中制瓦机

  “我国在酒泉卫星发射中心成功发射的可重复使用试验航天器,在轨飞行268天后,于9月6日成功返回预定着陆场。此次试验的圆满成功,标志着我国可重复使用航天器技术渐趋成熟,后续可为和平利用太空提供更便捷、廉价的往返方式。”

  这个连一张图片或视频都找不到的“可重复使用试验航天器”为何会让留心航空航天事业的科技粉丝如此激动呢?

  故事可以追溯至2023年12月14日,我国在酒泉卫星发射中心,运用长征二号F运载火箭,成功发射一型可重复使用的试验航天器。

  这并非我国第一次发射可重复使用试验航天器,第一次实际上是2022年8月5日,中国在酒泉卫星发射中心,运用长征二号F运载火箭,成功发射一型可重复使用的试验航天器 。该航天器在轨飞行276天后,于2023年5月8日成功返回预定着陆场。该次试验的成功,标志着中国可重复使用航天器技术研究取得重要突破,后续可为和平利用太空提供更方便快捷、廉价的往返方式。

  这里必须要格外注意的是我国的“可回收航天器”和人们认知中的SpaceX可回收火箭有明显的技术路线差异。

  在可回收航天器方面,中国航天科技和中国航天科工采用与SpaceX不同的技术方法,最终目标不仅能将单位有效载荷的运输成本降低至现有一次性运载火箭的十分之一(“猎鹰9号”的目标为降低至五分之一),还能大幅度缩短发射准备时间,有望像飞机一样实现航班化的天地往返运输。

  重复使用航天器具有低成本、高可靠性的技术特征,能够很好的满足未来廉价、自由进出空间的需求。它集火箭、卫星和飞机的技术特点于一身,能像火箭那样垂直发射进入空间轨道,又能像卫星那样在太空长时间停留,并且像飞机那样水平着陆。

  显然,相比单纯反复发射卫星的SpaceX,中国的航天器成功地实现了地球与宇宙通航的愿望。

  我国可重复使用试验航天器的重点是航天器能够重复使用,快速穿越大气层,自由往返于地球表面与太空之间,运送乘员和有效载荷。此外,这种航天器还能在轨道上长时间停留和机动,完成各种任务,如载人飞船、货运飞船、推进飞行器、行星着陆器和航天飞机等。

  根据多方面的公开资料判断,这个飞行器应该是中国航天科技规划的的三步走可重复使用运载系统的第一步——“火箭动力部分重复使用运载器”的第一级。

  从中国航天科技公开的可复用运载工具“三步走”发展思路来看,可重复使用运载器与传统火箭最显著的区别,就是带有飞机一样的“翅膀”,其最终形态“空天飞机”具有非常非常重要的战绝价值——“空天飞机”是一种集航空和航天技术于一身的飞行器,能够在大气层内外自由飞行,并且具有可重复使用的特性。运输之外,“空天飞机”具有高度的机动性和速度优势,能够在战场上形成瞰制优势,有效压制对手,起到威慑止战的作用。它被视为一种新型的战略威慑手段,与核威慑相比,使用门槛更低,打击精度更高,灵活性更强。

  事实上,对“空天飞机”有想法的并非我国一家,美国的X-37B空天飞机就展示了其在轨道上执行多种任务的能力,包括监视、侦察、反卫星以及对地面目标的打击,而我国的“可重复使用试验航天器”在不少科技迷眼中,其同X-37B有非常多类似之处。

  X-37B项目起源于1998年美国航空航天局(NASA)提出的Future-X计划,旨在验证航天飞机长时间驻留的可能性和开发新一代可重复使用的运载器技术。该项目由波音公司负责设计和开发,并在1999年获得了NASA的支持。

  最初,X-37B项目是由NASA主导,但随着航天飞机出现一系列问题和灾难,如“哥伦比亚”号航天飞机事故,该项目逐渐转向军事用途。2004年,X-37B项目被移交给美国国防部高级研究计划局(DARPA),并在2006年转交给美国空军全权负责。这一转变标志着X-37B从一个相对公开的科研项目转变为高度保密的军事项目。

  X-37B是一种无人驾驶且可重复使用的太空飞行器,具有自动着陆系统,可以通过火箭发射进入太空,并在返回时像飞机那样在跑道上滑行降落。它的尺寸约为美国航天飞机的四分之一,质量为4989.5公斤,长8.8392米,翼展约4.572米,高2.926米,有效载荷估计在227公斤左右。

  自首飞以来,X-37B已经执行了多次飞行任务,每次任务时间都在延长。前五次飞行分别在太空停留了224天至780天不等,第六次达到创纪录的908天。这些飞行任务大多分布在在技术验证和实验上,包括热防护系统、推进系统、气动布局优化等方面的研究。

  尽管美国空军坚称X-37B用于技术验证,但许多人猜测它可能具备间谍活动的能力。例如,美国前空军部长威尔逊提到X-37B在太空中非同寻常的机动能力将会“让敌人发疯”,暗示其可能用于战术目的。此外,有分析认为X-37B可能是未来太空武器化的先驱。

  在战略层面,X-37B将成为美国实现太空非常大的优势的重要力量。它不但可以用于侦察和监视任务,还可当作反卫星武器平台直接参与战争。此外,X-37B还具备快速响应部署能力,能够在战时或其他紧急状态下迅速投入作战行动。

  X-37B太空战机的展示实力引起了世界各国的关注。许多国家纷纷效仿,推出了自己的“空天飞机”项目。

  在1986年启动的我国863计划中,空天飞机项目赫然在列。在当时,这一项目对我国而言,似乎是一项极具挑战性的宏伟目标。考虑到那时我国的GDP仅为美国的6.5%,且在航天技术方面与美苏两国存在比较大差距,空天飞机项目的难度不言而喻。航天产业本就是技术与资金高度密集的领域,空天飞机的研发难度更是位居前列。美国在可重复使用航空器项目上的尝试,无论是耗资巨大的航天飞机,还是屡遭挫折的X系列空天飞机,都似乎是我国航天事业难以逾越的障碍。

  然而,这个看似遥不可及的任务,我国完成的速度却远超众人预期:2007年,网络上一张轰-6飞机挂载“神龙”标识的疑似空天飞机的照片引发关注;2011年1月8日,陕西电视台报道了我国跨大气层飞行器试飞成功的消息,这暗示着我国“神龙”空天飞机可能在美国X-37B首飞不久后便实现了首飞。

  目前,普遍推测我国9月4日成功发射的“试验航天器”很可能是“神龙”空天飞机的升级版。尽管具体参数因保密无法得知,但能预见的是,经过从2011年首飞至今9年的不断探索与完善,“神龙”号已日趋成熟,具备实战能力。在中美关系日益紧张的当下,我国拥有能与美国X-37B相匹敌的“神龙”号,无疑为我国增添了一大利器。

  随着空天技术与信息技术的融合发展,空天攻防对抗成为战争的主导形态。空天飞机能够在天空地海一体化信息网络的支持下,紧密连接各类预警探测、攻防作战装备,构建强大的电子对抗优势。

  这种多维空间的对抗能力逐渐增强了其威慑力。具体来看空天飞机飞行高度高、速度快,可以在一两小时内迅速抵达地球任何地方,被誉为未来最具威慑力的即时武器。这种快速反应能力使得敌方难以进行相对有效的防御和反击,从而大大增强了战略威慑能力。

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