李大光 2007年04月12日 11:55
采用吸气式推进系统水平起飞的空天飞机其性能先进、发展费用低廉,并具有巨大的军事应用价值,代表了未来单级入轨完全重复使用运载器的发展方向。在军事应用方面,空天飞机作为运载工具可以将军用航天器快速送入太空,作为大基作战平台可执行反卫星任务,此外还可作为天基监视平台和支援平台。更重要的是,空天飞机可以作为一种战略武器执行天一地打击任务,由此将战争的疆域真正扩展到太空,并极大地改变未来战争的形态。在民用方面,空天飞机将提供一种崭新的通向空间的途径,其发射成本将比现有的运载工具降低2个数量级,达到2000美元/千克左右,安全性提高1000倍,并且运行方便、快捷。
美国在国家空天飞机计划下马后并未停止对空天飞机的发展,而只是将其列为远期发展目标,目前重点针对以火箭为基础的吸气式组合循环发动机(RBCC)开展研究工作,并提出了多种方案设想。航空喷气发动机系统公司已在从海平面、零速到42.7千米高度、8马赫速度条件下,对其支杆喷气RBCC发动机的一个缩比模型进行了地面试验,并认为该方案已可转入飞行试验阶段。
法国和俄罗斯的一个联合小组已对可将质量为500吨的空天飞机送入太空的全尺寸吸气式发动机进行了理论研究,其构想是发动机进气口宽10米,进入燃烧室的进气道是可动的,燃烧室高0.66米,整个发动机约有50个支板,每个通道宽200毫米。这种发动机的试验型可能在10年内研制出来。印度于1998年提出的AVATAR是一种小型的空天飞机,其尺寸与战斗机相近,运载能力为500~1000千克,可重复使用l00次以上,每千克的发射成本为670美元。
AVATAR采用水平方式起飞,以液氢为燃料,当冲压发动机将飞机力。速到3马赫后,超燃冲压发动机开始工作,当飞行速度达到7马赫后,火箭发动机开始工作并使其进入低地轨道。AVATAR在巡航飞行时,飞机上有一套装置可以收集并液化空气,然后把液氧分离并储存起来,收集的液氧将提供给火箭发动机,所以AVATAR本身并不携带液氧。印度目前正在对AVATAR进行概念研究。