跨大氣層飛行器

跨大氣層飛行器

跨大氣層飛行器是一種既能在大氣層內飛行,又能夠進入地球軌道的飛行器,太空梭就是一種跨大氣層飛行器。隨著科學技術的發展,跨大氣層飛行器的類型還將增多。

未來可能出現的能在地面水平起飛,加速進入地球軌道,完成任務後能夠安全再入並水平著陸的空天飛機就是一種新型跨大氣層飛行器。

基本介紹

發展歷程,相關事件,

發展歷程

20世紀80年代後期,美國日本英國法國德國都曾進行過空天飛機等跨大氣層飛行的研究試驗工作,但由於技術難度很大,這些計畫先後都放棄了。美國和歐洲近年來把注意力放在簡單的空間返回飛行器的研究上。這是一種小型天地返回運輸系統,主要任務是負責將空間載荷或人員送回地面。這種跨大氣層飛行器個頭較小,一般沒有動力裝置,研製運行成本較低,可以適應從軌道上返回的需要,對於處理一些突發事件,特別是航天員生病需要返回地球治療時,這類飛行器顯得非常有用。當然,跨大氣層飛行器的最重要目標仍然是研製大型、可靈活使用、真正可重複使用的空天飛機。
跨大氣層飛行器跨大氣層飛行器
上世紀60年代初,美國空軍將領就對空天飛機的性能做出一些要求,有關機構開始對空天飛機作探索性試驗,當時它被稱為“跨大氣層飛行器”。20世紀60年代發展的X-15、X-23和X-24等方案,為後來的空天飛機研製奠定了重要的基礎。由於當時的技術、經濟條件相差太遠,且套用需求不明確,因而中途夭折。
X-37是美國研發的一種由助推火箭發射或飛機投放、可進入地球軌道高速飛行的無人駕駛空天飛機。由於它通過遙控導航沒有駕駛艙,因此體積比太空飛船小很多,非常符合空天飛機輕便靈活的要求。它長約9米、翼展4.57米、可攜帶2噸左右的物品,照設計能在近地軌道上以每小時2.5萬公里的高速飛行。相比之下,傳統的太空飛船重90多噸,長37米。
NASA研發的X-33飛行器NASA研發的X-33飛行器
X-37計畫與X-33有一定關聯。X-33雖然失敗了,但它的重複發射設計在太空運輸方面具有極大的商業價值,NASA於1996年提出了Future-X計畫。這個計畫被拆成兩個子計畫,其中規模較小的“探險者”,就是X-37計畫。這是因為X-33計畫在1994年一度被凍結,影響到好幾個關鍵技術的研究進度。為了讓幾個致力於太空運輸方面的研究機構可以繼續把他們的實驗結果送上太空做高超音速的飛行驗證,從1998年底直到1999年7月,波音與NASA簽署了4年合作協定,建造一系列驗證機中的第一架。
依照計畫,X-37將成為第一架同時具備在地球軌道上飛行和具備再入大氣層能力的飛行器,而機上的自動作業系統將在NASA所致力的“降低進入太空的負載成本”上扮演關鍵性的角色。在原計畫中,X-37可以由太空梭攜帶進入太空,但是在有報告指出使用太空梭攜帶X-37進入太空不合乎經濟效益後,就改由“三角洲4”或是相似的火箭負責這個任務了。在太空中,X-37可以經由本身配備的火箭引擎推動,得到25倍音速的飛行速度,直到重入大氣層前,X-37有21天的時間在太空中進行相關的實驗,然後重返地球,降落在傳統的跑道上。

相關事件

2010年4月22日19點52分,美國研製的人類首架太空戰鬥機X-37B成功發射升空,“阿特拉斯5號”火箭執行了此次發射任務。X-37B在戰時,有能力對敵國衛星和其他太空飛行器進行軍事行動,包括控制,捕獲和摧毀敵國太空飛行器,對敵國進行軍事偵察等等。
X-37B發射後進入地球軌道並在太空遨遊,在太空具體逗留時間尚未確定,X-37B在設計上能夠執行最長為期270天的太空任務。結束太空之旅後,X-37B將進入自動駕駛模式返回地球,最後在加州范登堡空軍基地或者附近備用基地——愛德華茲空軍基地著陸。
X-37B空天飛機尺寸大約只有美國現役太空梭的四分之一,長約8.8米,翼展約4.6米,起飛重量超過5噸。專家分析稱,X-37B空天飛機是1982年“哥倫比亞號”太空梭爆炸之後最值得期待的太空發射之一,在近20年的研製中,美國政府共投入數億美元資金。雖然X-37B它僅是一種小型航天飛行器,但卻是美軍最高等軍事機密之一。

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