▲X-15B高超音速试验机试飞
▲“布拉莫斯2”高超音速飞行器模型
这里有必要先理清一下概念。人类的飞行从一开始,其实就沿两个方向发展:一是只能借助火箭发动机、沿抛物线的弹道式飞行,完全靠推力对抗重力和阻力,这催生了弹道导弹、运载火箭及卫星的发展,优点是可以飞出大气层,缺点是需要携带氧化剂;二是巡航式飞行,依靠翼面或机身在空气中运动产生的升力克服重力,由吸气式发动机的推力获得速度。
如果依靠火箭发动机,巡航式飞行也能获得高速,战后美国的X-15试验机甚至达到了6.72马赫,但火箭发动机需要自带氧化剂,这使吸气式发动机的高速潜力备受重视,但这需要专门的超音速燃烧冲压(以下简称超燃)发动机才能胜任。如果将火箭发动机、超燃发动机,甚至更先进的组合循环发动机结合起来,则可能开发出空天飞机,实现两级入(低地球)轨(道)、单级入轨甚至水平起飞-水平降落的“天地往返”,这对航天运输、全球打击和战略侦察,都具有革命性的意义。
因此,从20世纪30年代起,对这一目标的一波波技术冲击至今从未停息。尤其是在20世纪50~90年代的40年中,特别是前半期,卫星技术还不够完善,覆盖能力还有较大空缺时,战略侦察一直是各项空天飞机研发计划的重要使命。
▲X-15试验机在挂载中
▲X-15试验机在试飞中
▲X-24C方案(www.xing528.com)
▲俄罗斯超燃发动机飞行器设计模型
▲超燃发动机关闭时的全机流场模拟
然而,这一方向固有难度太大,美、俄、欧等航空航天强国也至今未获根本突破。作为折中,在20世纪70~90年代,又出现了完全依靠火箭发动机、垂直发射、两级入轨、水平返回的航天飞机。
在这个历程中,美国军方对军用航天飞机/空天飞机的兴趣早已不是秘密。20世纪50~60年代的“波米”、X-15和X-20等研究项目就深受空军高层关注。80年代初,空军开展了一系列概念和任务研究,在以“东方快车”闻名的NASP(国家空天飞机)计划中,也暴露出大量军事任务的痕迹。
由于这些军方背景的项目往往秘密开展,显然与民用航天运输关系不大,而全球打击任务又由庞大的弹道导弹力量承担,因而对这些项目主要使命的猜测往往汇集到一处——战略侦察。
▲X-20“戴纳索”想象图
▲X-20“戴纳索”方案(上)与俄罗斯的“螺旋”飞行器设计方案(下)比较
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