近日,我国科研团队在《宇航总体技术》期刊中提出了一个革命性的设想——研发一种水平起降亚轨道重载运输器。这款运输器不仅能够在一小时内实现地球表面10000公里的远程投送,还具备超过100次的航班化重复使用能力,标志着我国在空天运输领域迈出了重要一步。
这款运输器的设计极为独特,其体型庞大,甚至超过了我国现有的重型火箭长征五号,起飞重量高达1240吨,而近地轨道运力更是惊人,达到了60吨。其最大的亮点在于能够水平起飞,发动机点火后,能够像普通飞机一样在跑道上滑跑升空。这种设计不仅提高了运输效率,还极大地降低了对发射场地的要求。
该运输器采用两级设计,包括助推级和载荷级,两者以背驼式布局紧密相连。在起飞后,运输器会加速爬升,当达到一定高度时,助推级会分离并水平返回,这一创新设计不仅简化了回收流程,还显著降低了回收成本。助推级分离后,载荷级发动机继续点火,将运输器送入100公里以下的亚轨道进行巡航飞行。
在巡航阶段结束后,运输器会关闭发动机,通过无动力滑翔的方式再入大气层,并最终实现水平着陆。这种着陆方式不仅安全稳定,还使得运输器在经过简单维护后就能迅速投入下一次任务,大大提高了使用效率。
与传统的运载火箭和航天飞机相比,这款运输器在多个方面展现出显著优势。首先,其载荷能力远超传统航天飞机,如美国的“哥伦比亚”号航天飞机每次最多只能携带29.5吨货物,而这款运输器的运力高达60吨。这得益于其水平起飞设计,能够充分利用空气升力,减轻助推级体积和重量。
其次,这款运输器可以利用现有机场起飞,无需设置专门的发射场,且飞行过程中载荷姿态变化小,使得货物的固定和装卸更加便捷。其飞行速度极快,能够在亚轨道实现近似太空的超微阻力飞行,因此具备了一小时内10000公里远程投送的能力,远远超过了航空运输。
尽管这款运输器具有诸多优势,但要将其变为现实仍需攻克一系列技术难关。其中,助推级分离带来的附加扰动问题、再入大气层时的防热隔热问题以及飞行控制问题都是亟待解决的关键技术。然而,我国在航空航天领域的技术储备较为丰富,如白帝乙型和MD22等宽域飞行器的成功研制,为这款运输器的研发提供了有力支持。
在不久前的第12届珠海航展上,中航工业展示了昊龙低成本货运航天飞机,这是一款垂直起飞、水平着陆的跨介质飞行器,已进入全面工程研制阶段。这表明我国在相关领域已经掌握了核心技术,为这款水平起降亚轨道重载运输器的研发奠定了坚实基础。可以预见,在不久的将来,这款运输器有望成为我国空天运输领域的一颗璀璨明珠。