角逐太空的又一利器正在研制

  美军日前宣布,已选中波音公司提交的方案研制像火箭一样垂直起飞、可重复使用的XS-1高超音速空天飞机,目标是每天都能发射一次XS-1前往太空部署卫星。

  与X-37B空天飞机不同之处,XS-1完全以自带的低温推进剂作为动力,而不需要借助火箭发射上天。当XS-1抵达近地轨道后释放的一次性使用上面级,能把一颗重1360千克的卫星发射至更高的极地轨道。然后,XS-1掉转方向返回地球,像飞机一样水平落地,再经过类似现代飞机一般的维修后,数小时内就能再次发射使用。美军计划共分为3个阶段:第一阶段启动,设计方案;第二阶段,波音将研制一个供技术验证的空天飞机,2019年进行10天10次发动机地面点火测试;第三阶段,XS-1将进行12到15次飞行测试,时间暂定于2020年。

  太空飞机是人类目前所能设想到的、能在地球上使用的最快捷的运输工具。这种飞行器将运载火箭技术应用在普通飞机上,它能以每秒5至8公里的速度,通过亚轨道飞行,将数百名乘客运送到地球的另一个角落,在飞行过程中,乘客还会短暂体会到失重的感觉。太空飞机比一般飞机飞得高、速度快,但又不需要像宇宙飞船那样进入地球同步轨道飞行,而在安全性和飞行成本上,它又优于航天飞机。此外,太空飞机最大的优势在于:所有的部件都可以重复使用,从而大大降低其运行成本。由于太空飞机在飞行过程中会短暂的飞离大气层,因此其配备的燃料也分普通燃油和液氢两种。在低空飞行时,它使用普通燃油,这是因为在空气密度高的环境下,烧煤油效率最高,而在高空和飞离大气层时,则使用液氢和液氧。通过这种燃料搭配,可以使发动机获得最佳的性能。

  美国投4000亿美元执行 2小时飞遍全球太空飞机计划

  美军从1982年开始实施“空天母舰”计划,总费用预计为数十亿至400亿美元,由美国国防部和国家航空航天局联合进行技术研究。为了解决在大气层中持续高超音速飞行的问题,1985年以前在氢燃料的空气涡轮冲压发动机和超音速燃烧冲压发动机的技术研究方面已有所突破。在未来战场中,“空天母舰”将在卫星、预警机、侦察机、电子战机和武装补给飞艇等各类飞行器的保障之下,游弋于空天之中。“空天母舰”上将搭载具备各种功能的空天飞行器,它们可能包括巡航导弹那样的“自杀性武器”,也可能施放无人操纵的可回收的飞行器去猎杀目标,或者是有人驾驶的飞行器对空天、陆地或海洋目标进行精确打击。一旦“空天母舰”发展成为一种成熟的通用化大型空天武器平台,它将成为继航空母舰之后的另一种霸王,它也可能取代航母的地位,成为未来战争的主角。

  目前,美军秘密研发的“暗星”号太空战机可上升至约480千米的高空,任务完成后还能重返大气层,以滑翔的形式降落在普通机场上。据报道,美国防部正在酝酿对“太空怒火”计划进行调整:到2040年左右部署首艘核动力空天母舰,到2050年部署3艘空天母舰,并组建3支“空天舰队”。每支舰队都由1艘空天母舰、4架航天飞机、2艘太空拖船、1座空间补给站组成。空天母舰将配备常规导弹、核导弹、高能激光武器、动能武器等作战装备及侦察设施,以便在“爆发多维空间战争”时摧毁某大国太空、空中、地面、水面的各型导弹、战舰、卫星、飞船等重要军事目标。

  美国空军5月7日说,美军试验性的X-37B太空飞机在完成了持续近两年的秘密任务后,7日降落在位于佛罗里达州的美国航天局肯尼迪航天中心。X-37B无人航天飞机于2010年4月首飞,长约8.8米,翼展约4.6米,起飞重量超过5吨。飞机减速离开太空,可能使用范登堡空军基地长4600米、宽61米的跑道着陆。在轨道上,此航天飞机可以从事情报收集、发射小卫星、测试太空设备等工作。一些航天业内人士认为X-37B实际上是一种先进的太空战斗机或太空作战航天器,美军对披露X-37B表现出来的谨慎,实际上是一种欲盖弥彰的行为。X-37B在战时,有能力对敌国卫星和其他航天器进行军事行动,包括控制,捕获和摧毁敌国航天器,对敌国进行军事侦察等等。X-37B很可能将是人类首架太空战斗机。

  美国《连线》杂志透露,美国国防部在2007年投入4000亿美元预算,秘密研制一种军用太空飞机,它可以从太空近地轨道上投掷炸弹,可以在2个小时之内炸遍全球。据称,五角大楼最早于2003年提出军用太空飞机计划,目前该项目由五角大楼高级计划研究局负责。根据空军文件,美军希望研制一种能快速发射的太空飞机,在接到命令的2个小时之内飞到近地轨道上,对地球上的任何目标发动袭击。而目前美军隐形轰炸机或者B-52轰炸机携带的远程导弹,必须要12到24小时才能完成任务。此外,五角大楼还希望军用太空飞机能完成其他一些“不可能的任务”——在太空中进行修复和部署,对卫星发动攻击,向大气层中发射侦察机,而这一切任务也必须在接到命令后2小时内完成。据称,美军已经开始秘密对数个军用太空飞机的模型进行风洞测试。美国太空武器专家预测,这一构想可能在10到20年后变为现实。

  英国执行“云霄塔”太空飞机研制计划

  据英国《每日邮报》报道,英国著名太空飞行公司“维珍银河”的分公司“维珍大西洋”向外界展示了其制造的世界首架商用载人太空飞船——“太空飞船二号”(又称“企业号”)。预计该公司组织的太空游首发团将在未来几年内实施。据介绍,“企业号”届时将搭载太空飞船的母船“白骑士二号”飞上太空。 “白骑士二号”在2008年7月面世,其设计为双机身,安装了4个引擎,翼展长约43米,游客乘坐的“企业号”就被安置在“白骑士二号”两个机身之间的下方,运载到离地球约15公里的高度时,“企业号”将与母船脱离,并点燃混合火箭。在火箭驱动下,“企业号”将攀升至距离地面约100公里的亚轨道,这个高度就是国际上划定的太空边缘。据悉,“白骑士二号”每天可支持多达4趟太空飞行任务,而“企业号”一次能够搭载2名飞行员,6名乘客。

  

  如果说有一项英国太空计划可以让人感到振奋人心的话,那么一定是“云霄塔”(Skylon)计划。这个被称为“云霄塔”的概念太空飞机,准备从常规的机场跑道起飞,可以携带12吨重的物体进入轨道,之后仍旧在相同的跑道着陆。 “云霄塔”并不计划采用火箭发动机,而是由两台混合动力发动机驱动,有空气的时候,利用空气中的氧气,没有空气的时候,便利用液态氧。其采用的推进剂为液态氢。“云霄塔”每次发射的成本大约在1000万美元左右,相比之下,当前采用火箭发射方式的成本则高达1.5亿美元左右。在设计上,“云霄塔”可搭载货物和卫星进入轨道,同时也可运送搭载人员的太空舱。目前,负责研制的公司正将目光聚焦一项关键技术,即热交换器。因为空气必须快速冷却,才能被太空飞机的发动机使用。“热交换器能够将空气压缩,让空气拥有与此前采取的方式相比更大的压力。”据说,他们已经研制出亚尺度组件,现在正开始大尺度下的验证工作。关键的问题是必须将重量降至可以应用到发动机上的程度。

  俄罗斯执行环游地球太空飞机计划

  据透露,俄罗斯科学家正在秘密研制一种新型太空飞机,并且已经造出了它的模型。据悉,这种太空飞机能以现代飞行员从未想到的速度将乘客和货物送往地球的任何地点。莫斯科研究院的专家们研发出了一种飞机模型,它能以每小时3万公里的速度飞行。乘坐这种飞机,从莫斯科到纽约花费的时间还不到一个小时。在制造这种全新太空飞机时,研究人员将采用先进的工程技术、新的高熔点和高舱位材料、新型燃油以及新的设计概念。飞机安装的极超音速发动机以氧气和氢气为动力,保证环境不受污染。

  俄罗斯研制的“太空飞机”样机模型:它的机翼犹如一个飞碟,而前面的驾驶舱和飞机的尾翼又保留了普通飞机的模样。“太空飞机”与普通飞机最大区别是:拥有一个高性能的火箭推进器,足以将它推到100公里的高空。这个样机是按照设计图纸的尺寸,以1:25的比例缩小后制造的。按照设计,“太空飞机”长75米,可以容纳600名乘客。俄罗斯科学院应用力学研究所是俄罗斯唯一一个研究“太空飞机”的机构。据该项目负责人介绍,一架“太空飞机”的造价大约为一亿美元,而目前,由于该研究所经费短缺,所以只能先生产一个样机模型。他表示,只要筹集到足够的资金,他们有能力在5到8年的时间里推出第一架“太空飞机”,并在最短的时间内投入商业飞行。

  日本执行太空纸飞机能承受7倍音速230度高温计划

  目前,除美国、英国、俄罗斯、印度外,日本也在积极研制空间作战飞行器。据国外媒体报道,日本科学家和折纸术大师希望从太空抛出纸飞机,从纸飞机缓慢下落、最终返回地球的行程中吸取可供航天发射参考的重要经验,为未来的航空航天技术提供宝贵的数据。一个纸飞机模型已经通过风洞耐久试验,日本宇航机构决定用它进行可行性研究。

  据介绍,纸飞机的太空飞行若大获成功,那么会对返回舱设计及用于高层大气探索的太空探测器设计产生深远影响。在12秒的测试中,纸飞机模型未出现任何重大损毁或燃烧。从理论上讲,它能安全返回地面,因为从外太空返回地球大气层也要穿过几层空间,每一层持续时间仅几秒钟。太空纸飞机计划面临着几个严峻挑战:无法跟踪纸飞机或预测纸飞机何时着陆,以及在哪儿着陆。如果日本宇宙航空研究开发机构的可行性研究取得成功,日本宇航员若田光一将会带着几个纸制飞机进入国际空间站。研究结果也许还有助于设计同实物大小的新型航天飞机,这种航天飞机能缓慢地返回地球大气层,减少摩擦和散热。户田和铃木用多种语言在纸飞机上写下和平留言,以及要求发现它们的人立刻通知研究小组的留言。

  转载请注明来源

投稿邮箱:gmjs2015@163.com

声明:本文由入驻搜狐公众平台的作者撰写,除搜狐官方账号外,观点仅代表作者本人,不代表搜狐立场。
推荐阅读