美國為何造出全球翼展最大飛機？將用於太空旅遊

2017年5月31日，比爾蓋茨的親密戰友，微軟創始人之一的保羅·艾倫向全球航空界丟下了一枚重磅炸彈，世界上最大的雙體運輸機同溫層發射系統首次走出機庫亮相併進行發動機燃油測試，這標誌著這款飛機正式完成了設計，進入了地面和飛行測試階段。那麼這款飛機到底是用來做什麼的呢？在軍事方面有哪些特殊用途呢？

根據保羅·艾倫所屬公司網站的數據，同溫層發射系統翼展 117米、長75米、高15米，重226噸，最大起飛重量589噸，可攜帶250噸貨物，使用6台PW4056渦輪風扇發動機作為動力，每台推力252.4千牛，航程約為3704千米。一個標準足球場的長度為105米，寬68米，根本容納不下這款飛機，下表是這款飛機的物理尺寸與安-225，運-20，波音747-400之間的對比。

以上三種對比機型是特別選定的，與安-225對比可以看出，雖然同溫層發射系統的確很大，但在飛機長度、高度、最大起飛重量和最大載重上都不不如安-225，因此該飛機可以被稱為世界最大的雙體運輸機，卻不能被稱之為世界最大飛機。

而與運-20的對比可以直觀的看出，同溫層發射系統的各類數據基本在運-20的2倍以上，最大載重更是為運-20的將近4倍。選擇波音-747-400的原因是同溫層發射系統飛機研發為節約成本，大多數的系統是基於波音-747-400的成熟系統，如航電、飛行甲板、起落架等，為生產這架已亮相的飛機，保羅·艾倫公司專門採購了兩架波音-747-400飛機。

下面重點對同溫層發射系統飛機和其原型機波音-747-400的數據進行對比，在翼展方面，兩架波音-747-400的翼展綜合為129.2米，而同溫層發射系統只有117米，這就意味著，同溫層發射系統在將兩架飛機拼接在一起時，每架飛機的內側機翼都截短了6.1米，只剩下26.2米（機翼是算包含在機內部分，從機身中軸線算起的），而圖1顯示同溫層發射系統飛機出廠照片顯示，該飛機的的起落架安裝在兩個機體中間，據此，可以推算出同溫層發射系統飛機的起落架輪距為52.4米，這是個非常重要的推算結果。

一般的民航起降跑道級別劃分規則為長度1～4級，寬度A到F等。其中超過52.4米輪距的跑道寬度只有E等（52～65米）和F等（65～68米）。但並不是大于飛機輪距的跑道就能供其起起飛，在飛機轉彎或者滑跑時跑道必須提供充足的容錯寬度。

因此，在E等和F等跑道上起飛的飛機最大輪距不得超過16米，顯然，同溫層發射系統這種級別的飛機基本在任何民航機場都無法實現順利起降，只能用作特殊用途--發射火箭之用。

該專用火箭運載艙被安裝在同溫層發射系統飛機中央，兩個機翼之間，採取弔掛方式，由著名的SpaceX公司生產，靈感來源於美國軌道宇航公司的X-15"飛馬座"火箭由B-52攜帶發射的靈感，但同溫層發射系統要比B-52大的多，因此能一次性掛載並發射三枚"飛馬座"火箭，並將他們送入近地軌道。

從同溫層發射系統的大小來看，似乎並不比安-225大，而且可用機場很少，如果僅用來發射衛星，安-225這種飛機也能實現，那麼其真正的優勢在那裡呢？

實際上，同溫層發射系統真正的用途是實現太空旅行的商業化，讓普通人和普通貨物可以自由的、經濟的來往於地球表面和近地軌道，要論證這一推斷需要從同溫層發射系統的發展歷史說起。

同溫層發射系統飛機首次建造的信息來源於2011年12月的洛杉磯時報報道，報道稱"保羅·艾倫準備投資航天領域製造世界上最大的飛機，該飛機搭載的火箭能將商業衛星、貨物甚至旅客送入地球軌道"。保羅·艾倫稱因為NASA的太空梭已經退役，他計劃在五年以內將同溫層發射系統飛機製造出來，如期兌現了當初的豪言壯語。

飛機的研製工作開始於2011年初，保羅·艾倫有兩個重要的合作夥伴，分別是南加州航天專家波特·魯坦和NASA前技術總監麥克·格里芬，核心隊伍成員共有40名，波特·魯坦的縮比複合公司（Scaled Composites）具體負責設計和製造，同溫層發射系統飛機的母機被公司命名為M351。該公司在南加州莫哈韋沙漠航空航天發射場修建了兩座專用機庫，2011年初到2012年10月，完成了設計工作，並確定使用雙體運輸機方和駕駛員僅在一側機艙而另一側機艙為飛行數據系統的方案，2012年10月正式開始機身和機翼的建造，2016年，設計與製造團隊人數增至300人。2017年，製造工作基本完成並於5月31號正式亮相。6月份，地面和飛行測試將不斷展開。2019年，將進行首次發射任務測試。

波特·魯坦和他的縮比複合公司擁有製造雙體運輸機的豐富經驗，最著名的便是"白色騎士"-2（M348）飛機和"宇宙飛船"-2（SS2）。對這款飛機的研究有助於推斷同溫層發射系統未來的性能。

"白色騎士"-2飛機生產於2007年到2010年期間，也是用來發射衛星，就是Tier 1b航天發射系統的第一級。該飛機長24米，翼展43米，能將17噸的載荷攜帶到15千米高度，並發射200千克的載荷進入低軌軌道。而"宇宙飛船"-2是Tier 1b航天發射系統的第二級，2009年12月正式亮相，2013年，進行了首次試飛。

"宇宙飛船"-2的貨倉（客艙）長4.7米，直徑 2.3米 ，翼展 8.2米，長18米，尾翼高4.6米，可以容納6名航天員和2名駕駛員。在1.5萬～1.8萬米高度，"白色騎士"-2釋放單級固體火箭，火箭點火推進，8秒內進入超音速飛行狀態，飛行70秒後，火箭燃盡。宇宙飛船-2進入最高110千米軌道的太空，並在停留數分鐘，最後返回大氣層。"宇宙飛船"-2的使用了羽狀再入系統，也是波特·魯坦公司自主知識產權的全新衛星回收技術。

與一般衛星回收必須以軌道速度和固定大氣層再入角不同的是，該回收技術可以使用任意角度進入大氣層，並使用宇宙飛船-2的機翼作為主要回收裝置，在下降時將機翼旋轉65度，利用大氣阻力讓飛船逐步降速。在24千米高度時，機翼恢復正常，飛機進入滑翔飛行模式，整個回收時間約為24分鐘。在這個過程中，旅客可以體驗到太空失重的感覺。

從上文的探討可以看到，既然同溫層發射系統的前身"白色騎士"-2都是這種商業太空旅行飛船，那麼更為先進的同溫層發射系統自然也不可能只是擔負簡簡單單的火箭、衛星發射任務。相信不久之後，同溫層發射系統的火箭運載艙也會亮相，再度引來人類航天史上的軒然大波。

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