據(jù)我國權(quán)威媒體報道，我國于8月5日，在酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心，利用長征二號F運載火箭，成功發(fā)射了一型可重復(fù)使用的試驗航天器。加上這次發(fā)射，我國的長征二號F運載火箭已經(jīng)執(zhí)行了18次發(fā)射任務(wù)。

雖然媒體報道這個消息時，表述的文字量很少，但是背后的分量卻非常重，要不然也不會引得美國NASA的全程關(guān)注。在我國火箭發(fā)射后沒多久，美國NASA官網(wǎng)上就披露了相關(guān)報道，稱“中國向地球軌道發(fā)射神秘的可重復(fù)使用測試航天器”，并且根據(jù)長征二號F的巨大有效載荷能力，猜測火箭運送的載荷，很有可能是一架太空飛機，其大小可能與美國太空部隊的X-37B相當(dāng)。

空天飛機

對于可重復(fù)使用的航天器，人們往往與經(jīng)常聽到或者提到的“空天飛機”劃上等號。實際上并不是這樣?？仗祜w機指的是能夠自主從相應(yīng)機場跑道水平起飛、通過爬升以后加速進入太空，最后可以像飛機一樣降落在跑道上的一種航天器。也就是空天飛機必須具備水平起飛和水平降落這樣的“雙水平”特征以及單級入軌的能力。

像美國、英國、前蘇聯(lián)長時間研發(fā)的某些相應(yīng)型號的航天器，比如NASP（X-30）、圖-2000等。只不過真正意義上的航天飛機研發(fā)難度實在是太大了，特別是動力系統(tǒng)是最大的制約因素。

所以國際上的航空航天大國，以及像SpaceX這樣的民營航天商業(yè)巨頭公司，后來都紛紛選擇知難行易，基本上暫時不再走空天飛機這種路線了，而是繼續(xù)在現(xiàn)有技術(shù)上充分挖掘潛力。

航天飛機

與“空天飛機”相對應(yīng)的，還有一種航天器，那就是“航天飛機”。與空天飛機相比，航天飛機的飛行軌跡可以理解為垂直上天、水平降落在跑道上，這就意味著它需要運載火箭來進行前期的發(fā)射，將其運送到地球的外大氣層。

由于有了運載火箭的加持，航天器并不需要特別大的運力支持，同時又減少了一次穿越地球大氣層對航天器材料耐冷和耐熱的嚴(yán)峻考驗，所以研發(fā)和制造的難度和成本，相對于空天飛機來說要少得多。目前，美國的X-37B、俄羅斯的“X-37B”、內(nèi)華達山脈公司研制中的追夢者、以及我國近年來研發(fā)和測試的“神龍”本質(zhì)上都屬于航天飛機。

航天飛機并沒有“死”

在2011年美國哥倫比亞航天飛機退役、2015年歐空局IXV航天飛機最后一次報道之后，人們以為人類的航天飛機事業(yè)已經(jīng)走到了盡頭，取而代之的將是純粹的“太空飛船”模式。雖然從近年來世界各國航空航天事業(yè)發(fā)展的過程可以看出，利用火箭攜帶太空飛船執(zhí)行任務(wù)的頻次越來越高、發(fā)射的數(shù)量越來越多，也似乎印證了“太空飛船”模式已成主流。但是，從實際上看，“航天飛機”之路并沒有走進死胡同，而是向著小而精的方向發(fā)展了。

比如美國的X-37B航天器幾經(jīng)輾轉(zhuǎn)和修正升級，目前仍然還在活躍，只是“個頭”變得越來越精致了，同時還在向著重復(fù)利用方向發(fā)展，畢竟每回收一次運載器或者軌道器，對下一次的發(fā)射和運行來說，無疑會大大降低成本?，F(xiàn)在SpaceX公司掌門人馬斯克極力推崇的“航天飛機”技術(shù)，用的是“垂直起飛+垂直回收”的模式，即火箭垂直回收、航天器重復(fù)利用。

實際上，還有一種提高航天器重復(fù)利用的模式是“水平起飛+水平回收”，而且這種模式還能夠不拋棄載人飛船的服務(wù)艙，可以直接把它帶回來，從而進一步降低了太空運輸工具的發(fā)射成本，在未來航空航天領(lǐng)域必將有其一席之地。我國在2018年就披露研究“騰云工程”的消息，在未來幾十年內(nèi)或許就會付諸實踐。

我國“航天飛機”之路的進化

而在實現(xiàn)“水平起飛+水平回收”小型航天飛機終極“進化目標(biāo)”之前，我們不斷在探索中間的實踐方案，那就是先采用“垂直起飛、水平回收”的模式。早在2007年底，我國“跨大氣層航天器”的演示樣機開始在網(wǎng)絡(luò)上流傳，這也是我國實踐中間過渡模式的第一次“亮相”，其主要目的就是為今后我國開展可重復(fù)使用的航天飛機或者其他“跨大氣層航天器”進行技術(shù)方面的測試。

在美國X-37B飛行器完成首次飛行并成功降回之后不久，我國于2011年完成了“跨大氣層飛行試飛成功”的壯舉，當(dāng)時從公開的畫面看，我國的飛行器與此前規(guī)劃的“神龍”航天飛機高度吻合。此次試飛任務(wù)，不但圓滿完成了高速自主進場陸飛試驗，突破了全電剎車控制等多項核心關(guān)鍵技術(shù)，在國際上創(chuàng)造了多項第一。

在完成首次試飛之后，又經(jīng)過多年的完善和創(chuàng)新，我國于2020年9月，在甘肅酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心，成功發(fā)射了可重復(fù)使用航天器，在軌飛行2天之后，成功返回預(yù)定的著陸場。這標(biāo)志著我國首次在軌科研實驗任務(wù)順利完成，我國可重復(fù)使用航天器技術(shù)取得了重大突破，一舉超越了美國的發(fā)展步伐。

時隔才兩年，我國又一次成功發(fā)射可重復(fù)使用的航天器。根據(jù)公開的消息，此次發(fā)射的航天器與兩年前的有一個最主要的區(qū)別，那就是在軌運行兩天后，將釋放一個小型的有效載荷，按計劃開展在軌服務(wù)技術(shù)驗證，隨后返回地面。雖然這次實驗的有關(guān)細(xì)節(jié)我們還不知曉，但是肯定會在兩年前的基礎(chǔ)上，又有了新的質(zhì)的飛躍。

未來可期！

可以暢想一下，在未來不遠(yuǎn)的時候，我們擁有成熟的航天甚至空天飛行器，不但能為后續(xù)發(fā)展一系列無人和載人航天器奠定堅實的基礎(chǔ)，而且還可以用于商業(yè)、民用和軍用，運力突出、機動能力強、能夠回收、綜合成本低都是它的優(yōu)勢，我國未來的航空航天事業(yè)將會擁有更加雄厚的資本和底氣。

而且，在美國仍然在完善他們的X-37B、X-37C飛行器時，我國已經(jīng)開始研發(fā)技術(shù)難度更大、效率更高的兩級入軌空天飛行器了，這將是名副其實的“空天飛機”。我國在高精尖航天器的研發(fā)和實踐上，必將彎道超車，成為世界的頂流！

#我國成功發(fā)射可重復(fù)使用試驗航天器#