近日,中航工業成都飛機設計研究所的「昊龍」貨運太空穿梭機在珠海航展上正式亮相了,根據央視的報道,在此之前,「昊龍」貨運太空穿梭機已經造出了原型樣機,全面進入了工程研制階段,也就是說,"昊龍"關鍵技術的早期預研工作已經完成。這表明,中國繼美蘇之後,成為了第三個研制成功太空穿梭機的國家。而之所以要研制"昊龍",主要是為了進一步降低中國空間站的貨物運輸成本。
(本屆珠海航展上的"昊龍"模型)
那什麽是太空穿梭機呢?太空穿梭機是一種往返於地球表面和近地軌域之間,可運送人員和貨物的飛行器,太空穿梭機由運載火箭發射入軌,返回地面時則像滑翔機一樣下滑著陸,因而可以重復使用。反之,宇宙飛船則是以彈道或半彈道式的軌跡穿過大氣層,用降落傘和著陸緩沖系統實作軟著陸,因為在這個過程中會受到很大的沖擊,因此,著陸之後的宇宙飛船就不能再用了。那"昊龍"與空天飛機是不是一回事呢?前者只是一種天地往返運輸器,而後者用的是吸氣式發動機,吸氣式發動機的工作時間遠大於火箭發動機,另外,空天飛機可以水平起飛,執行偵察、打擊任務,這些都不是太空穿梭機所能做到的。因此,"昊龍"貨運飛船與"神龍"空天飛機不是一回事。
"昊龍"的效能
"昊龍"的工作流程是這樣的,先由運載火箭將其發射到預定軌域,再與空間站進行交匯對接,接著完成貨物輸送,繼而與空間站分離,最後在無動力的情況下自主返回,再入大氣層後,"昊龍"的折疊機翼展開,在指定機場水平著陸。而正是因為水平降落,極大減小了受到的沖擊,使得"昊龍"做到了重復使用。
"昊龍"長10米,寬8米,發射重量約6噸,運載能力1.8到2噸,重量倒是沒有問題,中國新一代運載火箭的近地軌域運力大部份都超過6噸,可是這個寬度,也就是翼展就太大了,要知道,即使是長征5號運載火箭,直徑也才5米,根本放不下8米寬的載荷,因此,"昊龍"獨創性的采用了機翼整體折疊技術,其機翼可以向機背折疊,類似於中國海軍的殲15艦載戰鬥機,以便能夠裝入運載火箭5米左右直徑的整流罩內。這就使得「長征」系列運載火箭可以發射"昊龍",中國各種大型商業運載火箭也都能發射,這就極大降低了"昊龍"發射階段的成本。
("昊龍″的全尺寸樣機)
太空穿梭機一般由軌域器、助推器和外貯箱組成,在本屆航展亮相的只是"昊龍"能夠重復使用的軌域器,這種軌域器采用了盾頭體設計,搭配了從中部開始上翹的大後掠三角翼,這使得"昊龍"同時具備航天器和航空器的雙重特性,另外,"昊龍"的艙門內側為太陽能電池板結構,可以在軌域上展開供能,以維持器材的正常運轉。
("昊龍"的動畫演示)
由於要像飛機一樣在機場跑道上降落,"昊龍"再入大氣層的過程中有一個改平的過程,且在與空間站對接時也要調整姿態。因此,在"昊龍"的機頭側面有4個姿態控制噴口,機身後部上面也有兩個姿態控制噴口,另外,為了保證準確降落,"昊龍"還要有在"黑障"環境下的精確導航能力。
"昊龍"面對的挑戰和發展潛力
"昊龍"機頭下方、機腹、機翼等處都敷設了黑色的隔熱瓦,但它面對的最大的挑戰還是熱防護。2003年2月1日,美國哥倫比亞號太空穿梭機在返回地面的過程中解體,原因就是其左機翼上的防熱瓦受損導致的,造成7名機組人員全部遇難。此外,1986年1月28日,「挑戰者」號太空穿梭機在進行第10次飛行時,升空73秒後發生爆炸,7名機組人員也全部遇難。鑒於太空穿梭機的事故率較高,所以「昊龍」太空穿梭機現階段只能用於貨運。
("哥倫比亞"號太空穿梭機)
可即使作為貨運太空穿梭機,"昊龍″也能完成釋放、回收、維修衛星的任務,甚至可以攜帶導彈載荷,發動軌域攻擊,由於軌域攻擊導彈沒有助推段和中段,直接再入段,將會極大壓縮敵對國家反導系統的攔截窗囗和反應時間,因此,在"昊龍"基礎上,完全可以研制一種比"神龍"空天飛機更為廉價的軌域攻擊武器。