空天飞机|航天科技一院亚轨道运载器是什么？无侦八露锋芒，空天飞机三步走( 二 ) 动力|火箭|航天科技

航天科技集团一院充分吸取各国在追求空天飞机道路上总结的经验教训，科学制定了三步走规划。
第一步：着眼现实基于液氧甲烷火箭发动机发展两级部分可重复使用天地往返运输系统；
两级部分可重复使用天地往返运输系统
第二步：基于放大第一步技术成果，发展两级完全重复使用火箭动力天地往返运输系统；
第三步：基于第一步与第二步技术成果，换装组合动力发动机，发展两级完全重复使用空天飞机。
空天飞机三步走规划
完成三步走规划后再研制基于组合动力系统的单级入轨空天飞机。
三步走环环相扣，在分步进行关键技术攻关的过程中获得不同程度的工程应用能力。
上个月首飞的“亚轨道重复使用运载器飞行演示验证项目”就是第一步规划的重大成果，我们将用三至四年时间完成第一步（完成基于液氧甲烷发动机动力的亚轨道运载器研制工作，该运载器可重复使用50次以上），进而形成工程应用能力。
第一步的工程应用：1.可重复使用亚轨道运载器背负一次性入轨上面级，执行快速入轨发射业务；2.可重复使用亚轨道运载器执行太空旅游业务成为现实。
三步走规划的第一步
完成第一步后还将获得一系列服务第二步规划的技术成果。比如完善升力式地面自主垂直起飞、再入返回、水平着陆等全剖面关键技术，以及重复使用检测维护流程，建立重复使用评估准则和评估方法。
更关键的是在第一步完成时将突破带翼运载器的高空高速并联分离技术，从而为第二步的顺利实施打通相对困难的技术瓶颈。
航天科技集团六院院长刘志让曾披露，第二步规划“两级完全重复使用天地往返运输系统”的研制时间表是2030年。
火箭动力带翼二子级效果图
第一步中的两级运载系统之所以是部分重复使用是因为可重复使用的带翼一子级背负的是不可重复使用的火箭二子级，而在第二步中将背负可重复使用的带翼二子级。
这里的带翼二子级可视为去年成功实施在轨2天飞行任务的“可重复使用试验航天器”以及X-37B空间轨道飞行器的升级版本，相较于后两者，带翼二子级不再需要整流罩的庇护，而是直接并联外挂在带翼一子级上。
由于功能规模的增强与放大，这就对带翼一子级的运载能力提出了更高要求，原本服务“第一步两级部分可重复使用运输系统”的60吨级液氧甲烷发动机将换型更大推力的200吨级液氧甲烷发动机。
60吨级液氧甲烷发动机试车
带翼二子级将采用翼身组合体构型，两个子级都是升力体飞行器，且是并联形态组合，分离时二者之间流场非常复杂，激波与边界层干扰严重，将会产生复杂的气动力热效应，从而影响两个飞行器运动姿态。
那么设计人员如何知道二者可以在何种姿态、何种速度、何种高度下实现安全分离？回答这些疑问不仅有助于第二步规划的实施，也将助力第三步组合动力两级入轨空天飞机的研制。
早在两年前航天科技十一院就公开了一次两级入轨空天飞行器风洞自由分离试验，参与试验的模型就是一款标准的两级入轨空天飞机。风洞自由分离试验是一种没有支撑干扰的非定常试验方法，与常规试验手段相比具有独特优势。
两级入轨空天飞行器风洞自由分离试验
完成第二步规划的两级入轨完全重复使用运载器研制工作后，向第三步两级入轨空天飞机发起冲击就剩下最后一个拦路虎：组合动力发动机。
空天飞机之所以令人心驰神往主要缘于其独特的军民两用优势性能，相较于完全重复使用运载火箭，它不仅与前者一样可以实现硬件装备的完全重复使用，同时可以利用大气层内的氧气作为氧化剂。
大洋彼岸受技术限制被迫下马的X-30空天飞机验证平台（模型）
凭借高效率低成本及重复使用性能，可以灵活发射各种射向各类轨道的商业航天器，也可以执行航天员天地往返运输任务。凭借可在大气层内外空间自主飞行的能力，在国防任务中也拥有广阔的舞台。
空天飞机相当于图上这家伙发射出去还能飞回来
它能以最高25马赫的速度将战斗部投送至全球任意一点，相较于传统“洲际快递”而言，具有运输载具可回收重复使用、多目标打击更灵活等优势，同时还可胜任远程快速侦察、战场指挥、对临近空间目标进行自卫与打击、预警、对敌航天目标实施捕获/干扰/摧毁等任务，它的诞生将带来一场武器装备的变革，可以形成极具优势的不对称战力。