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( 三 )


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 。
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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 。
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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 。
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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 。
上述应用愿景的实现离不开组合动力发动机的突破 , 此类动力系统可以将涡轮发动机、亚燃/超燃冲压发动机、火箭发动机进行多种方案的组合 , 从而满足飞行器适应大气层内外空间飞行的动力需求 , 具体而言分为RBCC火箭基组合循环发动机、TBCC涡轮基组合循环发动机、ATR空气涡轮火箭发动机、Trijet火箭涡轮冲压三组合发动机等多种组合类型 。
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组合动力发动机的各种组合模态
全球各航空航天大国皆在组合动力领域进行了多年的持续投入研究 , 但在很长一段时间内并无相对实用的组合动力问世 , 直到去年九月航天科技六院西安航天动力研究所在西北大漠某靶场实施了新型组合动力发动机首飞任务 , 这一局面才得以终结 。
新型组合动力发动机首飞成功之际该型号总师张蒙正赋诗一首:
《贺首飞》
东方欲明贺兰横 , 无边戈壁起东风 。一道彩虹拔地起 , 组合动力长空鸣 。
启动顺利流道畅 , 点火迅速室压高 。模转巧调增益大 , 伸缩自由结构强 。
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某型高超音速飞行器发射试验
“拔地起”“点火”表明这是一款火箭基组合循环动力发动机 , “室压高”“模转巧调”“伸缩自由”“结构强”说明该型组合动力发动机在进行模态转换时非常顺利 , 且发动机推力大 , 结合该研究所披露此次试验获得了“超圆满成功”的信息 , 可以确认此次首飞不仅圆满达到了设计指标 , 甚至超出了预期 。