轨道作战飞机横空出世！实现钱学森生前梦想，一举反超美国X37B

在我国型号浩瀚的长征火箭家眷中有一款火箭并不经常露面，然而一旦露面就必然是身兼重任，它就是长征2号F型载人运载火箭。首飞至今一向连结着100%全胜战绩，13次义务总共将11艘神舟飞船、两艘天宫空间实验室送入近地轨道，并将14人次航天员平安送入太空。 （自媒体www.jj00.com）

（原创文章久久自媒体）

长征2号F型运载火箭

自从神舟十一号载人飞船义务之后载人航天工程全线转入“空间站义务阶段”，在此时代并没有神舟飞船发射义务，是以长征2号F型火箭已经有三年时间没有进入公家视野，不外，本年它将迎来一次特别义务。

本着“以工资本”成长理念，我国载人航天工程始终强调“载人航天，人命关天”，长2F就是在如许的义务配景下专门为神舟载人飞船量身定制的高靠得住高平安火箭，其设计平安系数为0.997，而实际平安系数已达0.9997。如斯高配版的火箭不光能用于神舟飞船发射义务，天然也能用于其他近地轨道航天器的发射。

长2F芯一级火箭

作为一款二级半火箭，长2F能够将8吨级神舟飞船送入200公里近地圆轨道，作废逃逸塔、更调整流罩后近地轨道运力可达9吨级。

近日，借着第60个世界景象日运动，酒泉卫星发射中心载人航天发射塔架再一次表态荧屏，长2F距离发射特别义务载荷的日子也是越来越近。

载人发射塔架时隔三年再度表态荧屏

那么，这个特别义务事实是什么呢？多方渠道新闻证实长征2号F型火箭将发射一款带翼航天器。

带翼航天器分歧于只能进行轨道航行的传统航天器，而是能够兼顾大气层表里空间双重航行义务，不光能在宇宙空间进行轨道航行，也能在大气层内基于空气动力学道理进行航空航行，这一概念最早由我国航天之父钱学森提出，最经典的代表就是美国航天飞机。

航天飞机

提起航天飞机人人很快会联想到“花钱”、“不平安”等一系列具有否决性质的要害词，然而要熟悉到手艺的成长从来不是直线上升态势，而是带有轮回来去特征的螺旋式上升轨迹。美国航天飞机规划总体是成功的，平安执行了130余架次义务，在具备多人飞天能力的同时还有着20吨近地轨道运力，这一运力仍然是大多数运载火箭难以企及的高度。

因为时代与手艺的局限，航天飞机最终不得不退显现役，然而航天飞机手艺的成长却从来没有终结，美国空军今朝正在推进的X-37B项目经常被媒体错曲解读为“空天飞机”，实际上它仍然是一款不折不扣的“航天飞机”，同样是由运载火箭发射升空，并具备大气层表里空间航行能力，能够水腻滑跑下降。

包络X-37B的火箭整流罩

X-37B长8.9米，翼展4.5米，高度2.9米，发射质量约为8.5吨，相当于航天飞机轨道器的八分之一，总共生产了两架，累积执行5次轨道航行义务，第一次持续义务时间是224天9小时24分钟，最新一次持续义务时间则是779天17小时51分钟。与之比拟航天飞机最长在轨时间仅有17天，这是因为X-37B设置有太阳能电池翼，历久在轨运行拥有足够的电能保障，而航天飞机只有燃料电池。

X-37B可视作航天飞机的升级版，采用进步隔热构造设计，具备多次反复使用功能，依托安置于机头与机尾的姿态掌握动员机，以及2台R-4D主动员机（服役型号规划使用的动员机型号）具备加倍天真灵活的变轨能力。

X-37B睁开太阳能电池翼

以X-37B为代表的新一代带翼航天器之所以备受大国青睐首要缘于空天作战的兴旺需求，它不光能够行使光学、雷达等手段进行对地伺探，也能够对他国航天器实施抵近伺探、干扰、损坏，甚至在轨捕捉，具有非常典型的非对称作战优势。

俄罗斯、欧空局、..、甚至印度也都有雷同X-37B的带翼航天器研发规划，只不外没有任何一家能做到X-37B的水平，个中只有欧空局的IXV航天飞机实施过轨道航行义务，但最终照样以伞降体式着陆。最值得一提的是印度RLV-TD航天飞机，该机只进行了一次65公里高度的亚轨道航行，下降体式也别具一格，不是水平着陆机场跑道，而是一头扎进孟加拉湾。

印度RLV-TD没飞出大气层最终扎进孟加拉湾

中国航天此次使用长征2号F型火箭发射的航天飞机会是什么水平呢？（为便于书写，后文将以“特别义务航天飞机”名称指代长2F火箭的此次发射载荷）

先来看它的发射质量。长征火箭家眷中专职低地球轨道运输买卖的火箭除了长征二号F之外，还有长征二号丙、长征二号丁、长征六号、长征七号，用运力清扫法可知“特别义务航天飞机”发射质量在4至9吨之间，这意味着它与X-37B处于统一重量品级。

作废逃逸塔的长2F具备9吨级近地轨道运力

航天飞机范畴宁靖洋两岸能够说是各领风流，大洋彼岸有相对成熟的航天飞机手艺系统，而我们也早已是万事俱备，且拥有一系列焦点手艺的跨代领先优势，完全能够做到“青出于蓝”。

跨大气层航行是航天飞机研制过程中的焦点难点，航天器由近地轨道宇宙空间再入返回大气层速度往往高达23马赫，由此将发生2000摄氏度以上高温，防热材料机能的好坏是制约航天飞机的焦点门槛。

再入大气层

对此，中南大学范景莲传授说“要做就做世界领先”，由她向导的手艺团队研发了一种特别材质的轻质耐超高温复合材料能够耐受3000摄氏度以上高温，与现有超高温材料比拟，高温强度提高3至5倍，达到国际领先水平，填补了世界手艺空白。

上述指标远远超越了航天飞机的防热需求，还有一个要害词“轻质”，意味着能够大幅度降低航行器构造重量。

要做就做世界领先

与之对比，美国X-37B因为复合材料防热指标不达标，还需要使用防热瓦、防热毡，进一步增加了机体构造重量。而我们依托耐受3000摄氏度高温的新型复合材料，则能够进一步降低防热瓦、防热毡使用量，进一步降低机体构造重量，这一增一减就已经能够高下立判。

X-37B因为构造重量超重基本无力进行大局限轨道变轨，进一步限制了轨道灵活能力。畅想中的“空气动力辅助变轨”最终只能沦为幻想，这是一种基于太空取水漂道理，行使航天器再入大气的反感化力回弹宇宙，能够用起码的燃料消费实现大局限轨道变轨灵活航行。

X-37B外观敷设大量防热瓦造成机体超重

我们的特别义务航天飞机因为机体构造减重，比X-37B更适宜实施“空气动力辅助变轨”，而太空取水漂原本就是我们的独门特技。这还得从一系列春风快递说起，客岁十月一日DF-17乘波体导弹方阵甫一表态就引起世界舆论哗然，我方人员在介绍这款导弹时淡然潇洒地说道，这个弹头设计像一架小飞机，它的设计能够使弹头的航行轨迹加倍天真多变，整个突防下来，仇敌很难阻挡它。

DF-17的官方介绍

以DF-17为代表的高明音速导弹与航天飞机有着一脉相承的航行手艺前提，它们都需要在被称为“亚轨道空间”的临近空间航行，该空域海拔20至100公里，超高空大气稀薄，传统气动结构在这里会失效，是以需要尽或者借助高明音速航行前提下的激波。

基于乘波体道理我们已经一连推出了DF-21D、DF-26、DF-17、星空-2号等多型高明音速滑翔导弹，对于航天飞机的气动设计而言则是事半功倍。与之对比，美国前不久才方才完成雷同DF-26型号导弹的首次试飞，进一步实锤确认我们在该范畴领先美国十年以上。

当它们照样模型的时候我们已经列装成军

无人高速返场下降也是航天飞机的焦点难点，现当代界只有两家具备这一能力，一个是美国，另一个就是我们。

中国不同凡响的是，我们已经将这一能力转化为看得见摸得着的斗争力，这就是无侦-8亚轨道高马赫数无人伺探机。

无侦-8与DF-17一般都被誉为“手艺奇袭”，该机完全迥异于目前世界任何一款现役无人机，动力选用液体燃料火箭动员机，航行体式也非常奇特，由轰-6N轰炸机挂载起飞，，在指定空域高度投放，而后自立爬升至亚轨道空域，紧接着翻起色身倒扣进行大马赫数巡航航行，机翼下方形成激波，飞机骑行在激波上航行，抵达方针空域执行完伺探义务后进入无动力滑翔返场着陆阶段，这一阶段与X-37B返场着陆模式几乎是千篇一律，都是在无人状况下的无动力高速返场。

无侦-8

无侦-8的无动力高速返场手艺早在6年前的一次无人机高速返场试飞义务中就已经彻底霸占，西北工业大学主动化学院马瑞卿传授团队研制的“高速自立全电刹车系统”以及某民营企业研制的轴承部件在此次义务成功后获得了项目方的公开赞誉。

跨大气层航行验证器

再入防热、临近空间航行、大速度返场之所以将航天飞机义务末段放在前面来讲，是因为这一阶段的航行才是制约航天飞机成败的一系列要害身分。在特别义务航天飞机之前我们已经经由神龙、无侦-8、DF-17等一系列高明音速航行器项目进行了一一手艺验证与实际型号义务验证，手艺与经验储蓄已经相当厚实。

如今再来看看特别义务航天飞机进入轨道后能干些什么，简练清楚地归纳就是“X-37B能干的我们悉数能干，X-37B不克干的我们也能干。”。

我国多型水漂弹密集测试

基于加倍轻质的机体构造我国特别义务航天飞机能够基于太空取水漂道理实施大局限轨道灵活变轨，具备更强的反伺探、反袭击手段，也能够锁定更多义务方针，这是X-37B今朝无法实现的功能。

在轨捕捉也是今朝X-37B尚没有验证的太空义务，而我们早在长征七号首飞义务中就行使机械臂实施了在轨捕捉太空碎片义务，这是全球第一次。

空间高精度六自由度机械臂

太空碎片属于非合作航天方针，既然连碎片这种微小级航天方针都能精准掌握机械臂加以捕捉，那么其他非合作方针天然也不在话下，需要的不外是一个更大的..，而特别义务航天飞机就能够履行这一职责，能够说该型航天飞机将是将来我国六合一体作战的焦点节点。

和平时期，经由更强的灵活变轨能力能够对高时间敏感方针进行快速伺探，伺探手段包罗光学遥感、雷达伺探、电子伺探等，同时也可对他国航天器进行近距离抵近摄影伺探，剖析其载荷的义务属性、能力等要害要素，在战时则能够行使机械臂对其实施干扰、损坏等把持，从而锻造成真正的轨道作战飞机。

机械臂在轨验证

作为载人航天工程的金牌火箭长2F与特别义务航天飞机的首次连系让我想到了伟人的一句话“我们的目的必然要达到，我们的目的必然能达到”，长2F与航天飞机实际上早在三十三年前就已经结下了不解之缘。

上世纪八十年月中后期，我国航天战线有过一次2000多人介入的载人航天大论证，其时国度预备上马载人航天工程，然则科学家对于选择何种方案实现载人航天方针当机不断，总体分为“机派”与“船派”两大手艺概念。

4套航天飞机方案与1套载人飞船方案

由钱学森发蒙的中国航天人从一起头就对航天飞机情有独钟，拿出的5套方案中有四套都是航天飞机，只有最后一个是载人飞船。话说，现在马斯克重振旗鼓搞的星箭其实就是我们昔时四份航天飞机方案之一。“船派”基于其时的国力国情力主走更为稳妥的载人飞船方案，双方相持不下。

最终照样钱学森师长一锤定音将要害一票投给了载人飞船，这才有了现现在的神舟载人飞船。

神舟载人飞船

固然钱老将要害一票投给了载人飞船，但他却始终是航天飞机的果断支撑者，因为他本人就是航天飞机概念的发现人。由此不得不感伤钱老的切实确是一位计谋科学家，他不会局限于对手艺的执念，而是基于系统论道理，选择了一条可以取得成功的最优方案。

在将票投给载人飞船之后，钱老又在生前叮嘱年青年头一代航天人要紧盯带翼航天器（航天飞机与空天飞机）的成长，并在一封回信中强调“二十一世纪的中国，必然要在空天飞机上显一显身手，一件国度大事”。长2F发射新一代特别义务航天飞机，也是圆了钱老生前的航天飞机梦，同时也是迈向空天飞机范畴的要害一步。

长征2F火箭发射神舟飞船

实际上航天飞机也早已纳入863等高手艺成长规划，现在“船派”的长征2号F火箭再度办事“机派”的航天飞机，可谓是殊途同归。

为什么我们能在如斯之短的周期内涵诸多焦点手艺范畴实现对最强者的反超？底气依旧来自全球配套最为齐全的财富链。以近两三个月来炙手可热的口罩为例，我们的一个三线城市能够在几周时间内带动改装多条口罩生产线，实现日均生产65万个口罩的产能，而大洋彼岸对于一个小小的口罩倒是力所不及。

一台口罩机需要1300多个元器件

为什么呢？因为配套的无菌设备、压缩机、鼓风机等工业装备在美国实体经济空心化海潮中早已不复存在。窥一斑而见全豹，小小口罩都力所不及，又怎么能指望他们能够引领将来呢？既然他们不成，我们天然就要义无反顾。​

五十三年前春风基地（酒泉卫星发射中心）两弹连系试验的一声惊雷竣事了我们有弹无枪的汗青，五十三年后的本年西北大漠深处长2F火箭焚烧的一声惊雷，也必将成为改写汗青的新纪元。