一旦“航班化”航天運輸系統成熟，普通人上太空、臨近空間旅遊、全球1小時抵達將不再是遙不可及的夢想。

可重複使用航天器及運輸系統則是讓普通人實現上述目標的基礎。在中國首個可重複使用試驗航天器成功返回着陸的背景下，空天飛行器發展成爲2020年中國航天大會熱議話題之一。

在大會上，中國科學院院士、中國航天科技集團有限公司科技委主任包爲民作了《航班化航天運輸系統的發展與思考》的報告。包爲民表示，我國計劃在2045年實現“航班化”航天運輸1小時全球抵達。

大會現場本文圖片均爲澎湃新聞高級記者 謝瑞強 圖

而中國航天科工集團有限公司三院院長則作了《邁向空天時代——空天飛行器發展展望》的報告，從創新的邏輯、國際研發格局、空天飛行面臨重大問題等，對空天飛行器發動機、材料、可重複使用技術等方向性問題進行探討，豐富了在場參會人員對可重複使用航天運輸系統的認識。

1小時全球到達預計在2045年實現

可重複使用航天運輸系統是可多次往返於地面與空間軌道、對此重複使用的航天運輸系統，具有“自由進出空間、按需返回地面、多次可重複使用”的典型特徵。

現階段的無論是一次性運載火箭以及可部分重複使用（一子級）的火箭，還是可重複使用的航天飛機，都還遠未達到“航班化”運輸系統的要求，發射準備時間長，價格也相對高昂，尤其是航天飛機，並沒有達到美國當初設計目標，每次發射費用非常高。航天飛機研製生產費用花費約100億美元，一次飛行費用約爲5億美元，發射準備時間數個月。

航天運輸達到“航班化”必須具備三個條件：一是“發車”數量遠比以前多，準備時間應大爲縮短；二是形成固定時間和週期，重複往返；三是價格大幅下降，在大部分普通人可承受範圍內。“採用‘航班化’運輸模式具有高可靠、低成本、重複使用、智能化、模塊化、產業規模化等基本特徵。”包爲民說。

包爲民表示，我國計劃在全面提升新一代運載火箭性能水平基礎上，計劃到2045年實現1小時全球抵達、地面與軌道間以及軌道與軌道間的“航班化”航天運輸。包爲民透露實現這一目標將分階段推進：2025年前爲起步建設階段，主要任務是突破關鍵技術，形成試驗使用系統；2035年實現目標初步建成，總飛行數百次、總貨運千噸級、總客運千人次；到2045年目標全面建成，實現按需發射，每年總飛行次數達到千次量級，總貨運萬噸級，總客運萬人次。

對於在技術途徑上如何具體實現這一目標。包爲民介紹說主要包括三種：一是可重複使用運載火箭+高超聲速技術；二是升力式可重複使用運載器+高超聲速技術；三是先進組合動力技術。這三種技術途徑從相對簡單到相對困難。

大會現場

中國工程院院士、運載火箭專家龍樂豪也參加了此次航天大會。在17日福建省全國航天特色學校建設工程啓動儀式暨工程建設研討會上，龍樂豪表示，未來我國將研製可重複使用飛行器、長征九號重型運載火箭、空間太陽能電站等。

龍樂豪此前撰文指出，縱觀重複使用航天運輸技術的國內外發展情況，並基於對各類技術發展的分析研判，提出適合我國具體國情的重複使用航天運輸系統戰略發展思路：從部分重複使用到完全重複使用、從火箭動力到組合動力、從兩級入軌到單級入軌。按照火箭構型重複使用、升力式火箭動力重複使用、組合動力重複使用三條技術途徑同步開展研究，梯次形成能力。

“航班化”航天系統穩步發展

縱觀人類交通發展歷史，每一次交通運輸方式的變革都會帶來人類生活方式和生活水平的革命。比如飛機和高鐵的商業化運營，不僅帶來人民出行方式的改變，還帶來經濟、文化、生活和觀念上的改變，並深刻影響社會的各個方面。

隨着人類文明的進步和生活水平的提高，對交通運輸的速度提出了更高要求。“一小時全球抵達”已經提上日程，“航班化”航天運輸系統的需求正在逐漸增加。巨大誘惑背後是技術難度和複雜度的成倍提升。

包爲民列舉了關鍵技術及基礎問題，關鍵技術羣主要涵蓋動力與能源、控制、結構、防熱、材料與製造等5個專業30項關鍵技術。基礎問題羣包括總體、動力、結構、材料、熱防護等方面機理有待研究。“因爲‘航班化’航天運輸系統的飛行環境複雜、力熱耦合約束強、載人飛行可靠性安全性要求高。”包爲民說。

大會現場

即使技術難度異常複雜，各航天大國或航天組織依然組織了大量研究、試驗工作，試圖在這一領域佔領制高點。比如美國的X-37B軌道試驗飛行器、XS-1運輸器等項目；英國“雲霄塔”空天飛機計劃；印度RLV-TD項目。

令人欣喜的是，我國也在這一領域展開研究試驗，並取得了穩步發展。

9月4日，據新華社報道，我國在酒泉衛星發射中心成功發射的可重複使用航天器，在軌飛行2天后，於9月6日成功返回預定着陸場。

報道指出，這次試驗的圓滿成功，標誌着我國可重複使用航天器技術研究取得重要突破，後續可爲和平利用太空提供更加便捷、廉價的往返方式。

“這是繼運載火箭發射成功後，我國航天運輸系統發展的又一個里程碑，表明我國已經初步掌握了世界上極少數國家掌握的航天技術，意義重大。”一名參加航天大會的專家表示。

在可重複使用火箭方面，2018年10月29日，中國航天科技集團有限公司一院12所開展了運載火箭垂直回收制導控制技術驗證試驗，飛行取得成功。這是中國在垂直起降可重複使用火箭研製上的重要一步。

2019年7月26日長征二號丙運載火箭在西昌衛星發射中心起飛，以“一箭三星”的方式，將遙感三十號05組三顆衛星送入太空。這次看似尋常的發射任務，承擔了一場不尋常的技術試驗：火箭的一子級落點實現了精確控制。這一技術突破不僅有助於保障落區居民安全，也是未來中國火箭可重複使用的諸多核心技術之一。

除了中國航天科技集團，另一家航天企業中國航天科工集團也提出了航天運輸項目。

近年來，航天科工開展了“飛雲、快雲、行雲、虹雲、騰雲”航天工程，與“高速飛行列車”工程一起，形成“五雲一車”的商業航天新格局。

其中，最爲關鍵的“騰雲工程”屬於空天往返飛行項目，將突破以組合動力、機體/推進一體化技術爲代表的核心技術，建成空天飛行器技術綜合研究體系。其中以研製空天往返飛行器爲主。計劃在2020年前完成聯合發動機的技術驗證飛行試驗，2025年完成關鍵技術的攻關，2030年前實現空天飛機的技術驗證。

在2017年的全球航天探索大會上，中國航天科工集團展示“騰雲工程”，其主要目標是：在2030年之前，設計並製造完成中國首架可水平起飛、水平着陸並且可以多次重複使用的空天往返飛行器。