空天飞机 _生活百科

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空天飞机【空天飞机】空天飞机，是航空太空梭的简称，它是既能航空又能航天的新型飞行器，是航空技术与航天技术高度结合的飞行器，将把空间开发推向一个新的阶段。
空天飞机将会是21世纪世界各国争夺制空权和制天权的关键武器之一。目前美国、俄罗斯、中国、日本及德国都在研究空天飞机，但没有人实质成功，多数方案还是要靠抛弃式运载火箭升空，类似老式太空梭观念。
基本介绍中文名：空天飞机
外文名：Space Airplane
大气层时速：1.6万——3万公里
性质：太空梭结合航空飞机
概念简介航空太空梭，简称空太飞机或空天飞机，是一种新型及大部分国家在研究及发展阶段的航天运输系统，既能够航空亦能够航天，集飞行器、太空运载工具及太空飞行器于一身，亦可以作为载人太空飞行器，可以重複使用。

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空天飞机上同时有飞机发动机和火箭发动机，起飞时也不使用火箭助推器，可以像飞行器一样从飞机场跑道上起飞，以高超音速在大气层飞行，直接进入太空，成为太空飞行器，降落时亦可以像飞机一样在飞机场跑道上降落。功能概述

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空天飞机是一种未来的飞机，它像普通飞机一样水平起飞，以每小时1.6万～3万公里的高超音速在大气层内飞行，在30～100公里高空的飞行速度为12～25倍音速，而且可以直接加速进入地球轨道，成为航天飞行器，返回大气层后，像飞机一样在机场着陆，成为自由地往返天地之间的运输工具。在此之前，航空和航天是两个不同的技术领域，由飞机和航天飞行器分别在大气层内、外活动，航空运输系统是重複使用的，航天运载系统一般是不能重複使用的。而空天飞机能够达到完全重複使用和大幅度降低航天运输费用的目的。发展沿革太空梭普通化与普通飞机航天化的空天飞机研製，其实是航空航天技术、卫星技术发展和航空航天军事竞争的结果，同时也有航天市场需求的牵引作用。

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空天飞机航空航天技术的发展推动空天技术融合。过去，当航天工业中使用的钛合金套用到飞机上时，飞机的强度(包括抗摩擦、抗高温、抗过载负荷等)大增，从而使飞机飞行高度、速度、灵活性和飞行距离都大为提高。当前，随着航天火箭发动机安全可靠性的增强，以及航天生命维持系统、航天新材料等的日益成熟完善，使飞机可以利用航空航天二元动力方式、航天密闭舱和生命维持系统来製造。美国的极超音速X－43A无人机可以视为一种火箭，而俄罗斯拥有的高度灵活变轨战略飞弹，也可以视为一种无人机。卫星小型化，为高性能飞机作为卫星发射平台、起到第一级“可返回式火箭”的作用奠定了基础。轻型卫星已越来越成为主流，因为电子技术的快速发展，使计算机体积和重量大为减少。据统计， 21世纪初， 100~300公斤级卫星的发射数量减少了35%；相比之下，计画发射的1~100公斤级卫星的数量增加了68%；到2010~2015年，重量为1~100公斤的卫星最终将成为主流。同时，由于新技术的快速发展，在轨卫星的使用寿命增加，所需发射的运载火箭数量减少，现有的固定式发射系统从商业角度讲是极不合算的。换言之，以空天飞机为手段的近地太空航空航天系统，其未来商业潜力十分巨大，可能在10~15年后排挤纯航空系统的地位。20世纪60年代初，就有人对空天飞机作过一些探索性试验，当时它被称为“跨大气层飞行器” 。由于当时的技术、经济条件相差太远，且套用需求不明确，因而中途夭折；80年代中期，在美国的“阿尔法”号永久性空间站计画的刺激下，一些国家对发展载人航天事业的热情普遍高涨，积极参加“阿尔法”号空间站的建造。据估计，空间站建成后，为了开发和利用太空资源。向空间站运送人员、物资和器材等任务每年将达到数千次之多。这些任务如果用一次性运载火箭、载人飞船或太空梭来完成，那幺一年的运输费用将达到上百亿美元。为了寻求一种经济的天地往返运或系统，美、英、德、法、日等国纷纷推出了可重複使用的天地往返运输系统方案。1986年，美国提出研製代号为X-30的完全重複使用的单级水平起阵的“国家航空太空梭” ，其特点是採用组合式超音速燃烧冲压喷气发动机。英国提出了一种名叫“霍托尔”单级水平起降空天飞机，其特点是採用一种全新的空气液化循环发动机。90年代，他们又提出了一个技术风险小，开发费用低的新方案。德国则提出两级水平起降空天飞机“桑格尔” ，第一级实际上相当于一架超音速运输机，第二级是以火箭发动机为动力的有翼飞行器。两级都能分别水平着陆。法国和日本也提出过自己的空天飞机构想。80年代末，这股空天飞机热达到高潮。也激起了中国航空航天专家的很大兴趣。发展空天飞机的主要目的是想降低空天之间的运输费用。其途径归纳起来主要有三条：一是充分利用大气层中的氧，以减少飞行器携带的氧化剂，从面减轻起飞重量；二是整个飞行器全部重複使用，除消耗推进剂外不抛弃任何部件；三是水平起飞，水平降落，简化起飞（发射）和降落（返回）所需的场地设施和操作程式，减少维修费用。但是，经过几年的研究分析，科学家们发规，过去的估计过于乐观。实际上。上述三条途径知易而行难。需要解决的关键技术难度决非短时间内能突破，试验飞行美国空军的X-37B空天飞机原型机“轨道试验飞行器1号”已于2010年4月上演处女航。美国东部时间22日19时52分（台北时间23日7时52分），人类首架空天飞机X－37B搭乘“阿特拉斯－5”型运载火箭发射升空。按计画， X－37B最多可在太空持续飞行270天。