组合动力飞行器

　　在SpaceX完成火箭回收和重复利用后，中国航天科技集团近日对外宣布，中国“组合动力飞行器”项目已经开始着手研制。未来，该飞行器能够让普通旅客像坐飞机一样进入太空，同时也意味着普通人进入太空的成本和门槛将有望大大降低。

　　组合动力飞行器，其基本原理是集成火箭发动机、冲压发动机、航空发动机等不同动力模式，取长补短。从组合动力飞行器演示动画看，组合动力飞行器在起飞时，使用的是在低速飞行条件下，性能很高的航空涡轮发动机或吸气式火箭发动机；达到一定速度后，使用适应在大气层内高速飞行的冲压发动机。这两种发动机只能在大 气层内使用，而飞行器到达临近空间，便需使用火箭发动机进入太空。

　　因为飞行速度快，又可以像飞机一样，能在普通机场水平起降，既能使航天发射不再‘挑剔’发射场的条件，还可以重复利用。未来这款飞行器可作为运输机，往返航天运输，将大大减少进入太空的成本。

　　据中国航天科技集团六院院长谭永华介绍，融合航空、航天动力技术的飞行器，将是航天运输实现完全可重复使用的长远发展目标。目前研究人员已提出火箭基组合动力（RBCC）、涡轮基组合动力（TBCC）等概念。随着空天融合趋势日益加剧、临近空间开发趋势日益明显，组合动力技术已成为动力研究的前沿和热点。

　　组合飞行器的研究人员称，冲压发动机是在大气层内实现高超音速飞行的理想动力。其工作原理是航空器飞行时，迎面气流在通过进气道过程中将动能转变为压力能，经压缩后的空气进入燃烧室与燃料混合进行等压燃烧，生成的高温燃气在喷管中膨胀加速后排出产生推力。

　　中国航天科技集团一院研发中心副总研究师张永在接受采访时称，与火箭要携带大量氧化剂不同，冲压发动机可以使用空气中的氧作为氧化剂，与自身携带的燃烧剂产生化学反应并产生推力，从而实现轻装上阵。

　　中国在冲压发动机的研发上已经储备多年。国内早期的冲压发动机产品速度大约在3倍音速以下，而已经研制成功的新型冲压发动机速度可达4.5倍音速。未来，冲压发动机的速度有望达到7倍甚至10倍音速以上。

　　在火箭的重复利用方面，谭永华表示，国内新一代运载火箭所用的新型液体火箭发动机已具备一定重复使用能力。在将传统一次性火箭变为多次使用火箭所涉及的关键技术上，已经突破，且已有大量技术储备，具备开展工程研究的条件。

　　目前，这一飞行器还处在关键技术攻关和演示阶段。据张永透露，计划利用3-5年的时间掌握相应的关键技术，在2030年左右实现应用目的，达到亚轨道应用和入轨应用这种模式。

中 国运载火箭技术研究院组合动力飞行器技术研究中心设计师杨旸认为：“能载人航天，肯定也能发射卫星。不过，由于‘组合动力飞行器’的集成度高，技术难度极大，所以实现实用飞行尚需时日。此前，美、欧等国已开展了大量的研究、试验工作，我国以火箭院为代表的科研机构、高校也正在这一领域发力。或许在不久的将来，我们这些未受过严苛训练的普通人也能乘坐中国的‘组合动力航班’飞向太空。”