太空競賽再添重器 中國在這個領域正試圖領先美國

北京時間3月6日報道，中國目前正在研製一款用於天地往返運輸並可重複使用的「空天飛機」。空天飛機又名空天往返飛行器，不同於目前大多數火箭再回收的方式，空天飛機系使用組合動力，能從普通機場起飛，並直線飛入軌道的全新飛行器。這將是一項里程碑式的突破，也將是航天運輸方式的一場革命。

若無意外，中國將會是首個在新世紀實現空天飛機載人飛行的國家，這無疑也宣示了中國在太空競賽中正在趕上美國，且正試圖領先。

空天飛機技術難度極大 當下，人類已知的太空運載器多為一次性使用，所需花費頗高。近年大出風頭的美國太空探索技術公司（SpaceX），正是憑藉獵鷹火箭的回收和重複使用，在降低航天成本方面取得重大突破，令世界矚目。

有分析認為，儘管美國的獵鷹火箭如今風光無限，但缺點也是明顯的，其可重複升空的時間間隔、發射成本和降落回收方式等仍不完美。

為減少航天發射成本，增加發射應用範圍，全球都在努力探索可重複使用的新型航天發射載具。上世紀末，各航天大國已開始探討可重複使用的回收式運載火箭方案，美國航空航天局「三角快帆」還曾就此進行了初步的技術驗證，「三角快帆」既是一種單級入軌航天器，也是一種可重複使用的單級運載火箭。

基於運載火箭的成本與反應速度均較差，人類一直在尋求合適的天地飛行器。研製於上世紀80年代的太空梭，就是這一設想的最早嘗試。在太空梭退役後，美國研製的X-37B與「追夢者」計劃，則代表了目前世界天地飛行器的最高水平。

而已知中國正在進行的可重複使用太空運載器則是完全不同於美國的模式，兼具航天器和航空飛行器的特點：既不同於傳統的太空梭，也迥異於現在的X-37B，更不同於獵鷹9號火箭，而是中國首創的二級可重複使用的新型空天飛機。

中國的「騰雲工程」

中國正在研製的「空天飛機」被稱為「騰雲工程」。公開資料顯示，「騰雲工程」計劃2016 完成兩級入軌空天飛行器多方案對比論證；2018 模態轉換飛行試驗發動機地面試驗；2020 完成組合發動機模態轉換技術驗證飛行試驗；2025 完成關鍵技術攻關；2030 年完成兩級入軌空天飛行器技術驗證試飛。

中國的「空天飛機」既可載人也可貨運：載人時，可用於太空旅遊、航天員運送等，將為乘客提供舒適的太空往返飛行體驗；貨運時，可用於發射各類衛星、空間站貨物補給、太空應急救援等，可為用戶提供按需、及時、廉價的航天發射服務。

業內人士稱，「騰雲工程」技術難度極大，涵蓋結構和熱防護、氣動外形設計、組合動力系統等多項關鍵技術，系大陸著眼航天新一代和未來發展的項目，現在主要是在前期的技術研發階段。

早前，《科技日報》的報道曾提到，2015年12月，中國科研人員成功組織開展了首次以空氣動力學基礎研究為目的的航天模型飛行試驗。而2018年進行的最新一次試驗，測試的是「空域更廣、速域更寬的某型號航天模型飛行器」。

中國新型空天飛機創新之處 公開資料顯示，中國空天飛機起飛方式類似於美國的太空梭，空天飛機由一級火箭背負升空，但升空兩者分離後空天飛機繼續上升執行任務，一級火箭不是完全拋棄也不是和獵鷹9號那般垂直降落，而是調整角度後如大型飛機般滑翔降落至加長跑道，從而實現空天飛機和一級運載火箭均可多次重複利用的目標。

該運載器的設計重複使用次數在20次以上，初期目標是將單位有效載荷運輸成本降至目前的五分之一，未來則有望降至十分之一。並且還能大幅縮短髮射準備時間，有望像飛機一樣實現航班化的天地往返運輸。

傳統火箭的發射準備時間往往長達數月，即使是大陸以快著稱的小型火箭「快舟」系列，以往發射準備時間也需一周左右。而中國新研發的此款運載器引入航空領域的快速檢測理念和技術，力求具備一天一次飛行的能力。

這也意味著，正常降落的一級火箭在稍加檢修後，僅需一天時間即能再次背負第二架空天飛機再次升空，成本、發射密度優勢無與倫比，這亦為未來的國際空間合作、太空旅遊帶來了更多想像。

美國國防高級研究計劃局主導的XS-1（試驗性太空飛機，採用垂直發射、水平著陸模式）計劃在2020年完成飛行試驗，業內人士稱，中美兩國的可重複使用運載器研發是「比肩的」。

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