近日,中國航天科工集團有限公司公布了一項代號為「騰雲」的空天飛機工程。採用雙級可回收技術,可以有效降低發射成本,將來可以取代傳統火箭,預定將於2020年完成首飛。
那麼這個所謂的「騰雲」,到底是何方神聖?
其實,騰雲工程有著極大的來頭,它起源於冷戰時期一項超級工程!上世紀八十年代,冷戰促進了世界各國對先進科技的大力探索,東西方陣營為了在國際競爭中贏得先機,相繼展開了一輪科技競賽,美國提出了著名的星球大戰計劃,緊隨其後,蘇聯的紅星大戰計劃,歐洲的尤里卡計劃,日本的今後十年科學技術振興政策相繼展開。各國均在航天技術領域投入大量資源,為了在這輪競爭中不落下風,中國於1986年3月,提出了「國家高技術研究發展計劃」也就是著名的863工程。
在美國開始構築外層空間彈道飛彈防禦項目,蘇聯將研發太空戰鬥機,並將發射巨型太空雷射武器後,冷戰的較量被引入了外太空,中國認為,在太空中發展,僅靠現有的傳統火箭將會力不從心,只有依靠新概念太空飛行器,才能實現大規模太空項目部署,而這個新概念太空飛行器,就是「空天飛機」,也就是騰雲的前身。
轉眼到了二十一世紀,隨著工業水平和經濟的進步,中國的空天飛機項目終於有了發展的條件,而這個重任,交到了航天科工集團手中,進行大規模空間探索,第一步要解決的,就是發射火箭的成本問題,例如美國SPACEX公司的獵鷹系列火箭,通過垂直回收一級發動機,有效的壓低了成本,然而,僅僅回收一級,還遠遠不夠,人類需要的,是完全的可復用太空飛行器技術,只有當航天發射的成本接近飛機等傳統交通工具時,人類才有能力進行大規模空間探索。空天飛機正是在這一前提下,應運而生。
騰雲項目採用兩級入軌方案,外表看上去,像一個巨型的飛翼運輸機,背負著一個小號的太空梭。飛翼運輸機的發動機,將採用「組合動力發動機」通過渦噴發動機地面起飛,在3馬赫時衝壓發動機代替渦噴,將速度提升至6馬赫,隨後火箭發動機點火,將速度提升至9馬赫,高度接近亞軌道。此時,上方的空天飛機與運輸機分離,空天飛機自身的液體發動機點火,將速度增至第一宇宙速度,實現入軌。而運輸機則依靠剩餘燃料及氣動外形飛回發射場。在空天飛機完成太空項目後,將會通過減速再入大氣層,依靠升力外形滑翔回收。至此,實現全部回收。騰雲工程的入軌空天飛機不僅可以運輸太空人,還可運輸衛星。而這樣的發射與回收方式比美國的SPACEX火箭先進許多。
根據航天科工論文透露,騰雲項目所需的組合動力發動機已完成驗證機點火實驗,這也是整個工程技術難度最高的地方,擺在中國空天飛機面前的路再無阻礙,只等2020年一飛沖天。