9月4日,我國在酒泉衛星發射中心,利用長征二號F運載火箭,成功發射一型可重複使用的試驗航天器。根據新華社的相關報道,試驗航天器將在軌運行一段時間後,返回國內預定着陸場,期間,將按計劃開展可重複使用技術驗證,爲和平利用太空提供技術支撐。

本次試驗基於便宜可靠的長2F火箭

與我國以往的航天發射相比,此次發射最大的特點就是其高度的保密特徵。在此之前,我國進行的各類航天發射中有着各種用途,但其中的絕大多數都會在發射後公佈相關的火箭升空圖像信息,其中不少重要的航天發射還會進行包括現場直播在內的各類報道,而這次航天發射雖然也有公開的新聞報道,但有關的圖像資料卻是難覓蹤影。儘管如此,在發射之前有關長征2號F配備5米級別大型整流罩,執行載人航天以外發射任務的傳聞,加上該航天器“可重複使用”的關鍵性特徵以及有關該航天器軌道與美國無人航天器X-37B的相似的說法,此次發射的航天器是國產無人航天飛機的猜測也成爲了主流。

航天飛機與空天飛機在名字上只有一字之差,但技術難度卻相隔甚遠。真正的空天飛機不需要藉助火箭助推就能自由進出太空,這是目前包括X-37B在內的人類航天器所無法做到的。目前的航天飛機不管有人無人,技術上能夠實現的,都是通過火箭助推進入太空,然後通過自行滑翔返回大氣層內,並在機場跑道上降落,並在經過維護保養後再次進行航天發射任務。從航天飛機的歷史來看,最早的航天飛機所擁有的技術優勢並不是能夠重複進入太空,而是利用太空和高層大氣的環境來實現高速飛行,從而實現洲際打擊能力和高超音速的突防能力。

從軍事角度來看,最早提出可重複使用的航天飛機是上世紀50年代後期美國空軍提出研發的X-20飛機,該機從1957年10月開始研發,採用火箭發動機作爲動力,使用運載火箭作爲助推級進入太空,搭載一名飛行員,並有一個可以裝備各種設備的艙室。美軍最初計劃分成幾個階段研製該型航天飛機,先作爲科研設備進行試飛,隨後爲期裝備偵察設備,成爲一款高超聲速的太空偵察機,最終發展爲可以攜帶核彈頭執行洲際核轟炸任務,並且極難被有效攔截的太空核轟炸機。

儘管該項目由於耗資巨大且進展緩慢,在只造出全尺寸模型後就在1963年被美國國防部取消,但該項目不僅影響了美國此後啓動的、以民用航天爲主要用途的航天飛機計劃,同時還影響了作爲戰略競爭對手的蘇聯。爲了獲得與美國相類似的能力,蘇聯在1965年啓動了代號爲“螺旋50-50”的航空航天系統研製計劃,計劃研製一款與X-20相似的航天轟炸機,但由於該項目在1972年被取消,除了作爲階段性試驗的米格105驗證機,這一計劃也沒有取得實質性的進展。

相比之下,最終成型的航天飛機項目都是美國研製的,包括1981年開始投入太空發射、2011年正式退役的航天飛機項目,以及近年來行動高度保密的無人航天飛機X-37B項目。二者的性質上雖然可以算是一軍一民,但其共同的特點在於其主要用途都是以容納太空載荷的貨倉和機械臂爲主要工具,進行航天器的施放和捕捉。由於不攜帶實質性的太空武器,二者的用途都夠不上“太空軍用化”的標準,如果此次發射的國產可重複使用試驗航天器在整體概念上與前二者相類似,確實也符合有關其“爲和平利用太空提供技術支撐”的用途描述。

圖文無關

雖然航天飛機概念在通過重複使用以降低成本的概念上在過去數十年中並未獲得成功,但一方面小型化、可重複使用的航天飛機卻能夠在發射和回收各類中小型人造衛星上擁有其獨特的優勢,特別是如果航天飛機能夠按照人類在上世紀60年代的設想,使用大型化、可反覆使用的有翼可飛回助推器取代運載火箭成爲其入軌的助推級,在其較高的初期投資之後就可以有效的降低使用成本,從而大大降低航天發射的成本,並縮短航天發射的準備週期。對於需要在某些情況下進行大量應急發射的環境下,這類可重複使用航天器無疑是比起各種固體運載火箭更加合適的發射手段。

目前來看,無論是很早就露面、掛載轟-6機身下進行試驗的“神龍”飛行器,還是能夠追溯到“921”載人航天工程論證早期的有翼可飛回助推器和軌道器組合,或者本次已經發射卻猶抱琵琶半遮面的可重複使用試驗航天器,在本質上都屬於不同構型的航天飛機方案。他們雖然都能重複使用,其進入太空的具體構型也並不完全相同,但都需要在大氣層內使用不同形式的助推器爲其提供動力,至於能夠完全依賴自身動力出入太空的空天飛機,如何解決其關鍵的動力問題至今仍然是困擾人類的共同難題,對於中國這樣在航天工業領域依然處於追趕地位的國家而言,穩步追趕纔是實現進步的最好方法。

理想很宏遠,但是現實中我們還是要基於成熟方案

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