美國探索發展商業高超聲速飛行試驗台

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2018年6月29日，美國小型運載火箭開發商——時代軌道發射服務公司（簡稱GO公司）在佛羅里達州塞西爾航天發射場成功對「GO運載器 」-1（GO1）高超聲速飛行試驗台的液體火箭發動機進行集成熱點火試驗。GO1是該公司在NASA和美空軍研究實驗室資助下開發的一種空射單級液體火箭，為多種高超聲速技術提供Ma5-Ma8的飛行試驗條件。

發動機熱點火試驗

」

一

試驗情況

此次試驗中，該公司採用的是GO1全尺寸功能樣機，發動機是由美國大熊技術公司研發的「哈德利」液體火箭發動機，使用液氧和煤油推進劑，推力可達2.2萬牛。此次試驗成功驗證了該發動機與推進劑儲罐、閥門、增壓系統和飛行控制系統集成後的性能，還驗證了發動機的節流能力。該能力對於高超聲速飛行試驗台實現Ma6巡航速度、24-27千米飛行高度的推力水平不可或缺。

此次GO1樣機的發動機試驗對整個產品開發階段來說是一個重要里程碑。美空軍研究實驗室未來將利用該平台，開展多種常規高超聲速試驗，並根據不同技術量身定製不同的飛行試驗條件。

GO1示意圖

二

GO1高超聲速飛行試驗台概述

GO1是一種空射單級火箭，由灣流III載機發射，並採用自身液體火箭發動機達到Ma 5-Ma 8的飛行速度，為各種有效載荷提供壓低彈道的高馬赫數、高動壓的高超聲速飛行試驗條件。目前，GO公司正在NASA和美空軍研究實驗室的共同資助下開展研發和試驗工作。其中，美空軍實驗室通過授予相關合同，資助GO公司進行飛行試驗台的設計和研製；NASA則與GO公司形成公私合作關係，共同開展GO1與載機的集成及其帶飛試驗 ，為GO1飛行試驗台的首飛奠定基礎。2014年7月，GO公司獲得美空軍研究實驗室的「小型企業創新研究」（SBIR）第一階段合同；2015年8月獲得SBIR第二階段合同，繼續發展GO1高超聲速試驗平台的設計；2016年10月，獲得SBIR第二階段擴展合同，用於GO1高超聲速試驗平台的風洞試驗和集成熱點火試驗，延續先前的研究，並進行首次飛行試驗。2016年，GO公司與NASA簽署了為期兩年的研究計劃，與NASA阿姆斯特朗飛行研究中心共同研製GO1試驗模型並對其開展帶飛試驗；與NASA蘭利研究中心合作研發新型複合材料低溫貯箱。截止2018年，GO1已完成了GO1模型的帶飛試驗。

GO公司與NASA開展的GO1帶飛試驗

三

GO1高超聲速飛行試驗台應用場景

1.高超聲速飛行試驗

GO1飛行試驗台主要的用途是為輕質高溫複合材料結構、自主飛行控制、超燃衝壓發動機等多種有效載荷提供高超聲速飛行試驗條件，支持上述高超聲速關鍵技術向作戰系統的轉化。其中，有效載荷質量可達317.5千克。

2.亞軌道微重力試驗

GO1飛行試驗台通過調整飛行高度和速度，可為其搭載的控制系統、感測器、推進系統等一系列先進技術提供低成本微重力試驗條件，驗證技術成熟度，為技術轉化提供依據。其中，有效載荷質量可達13.6千克-90.7千克，飛行高度最高可達300千米，微重力持續時間達7分鐘。

四

結語

GO1瞄準未來高速飛行試驗能力而開發，將於2019年進行首次試飛，首飛速度將達Ma6。若GO1飛行試驗台研製並試飛成功，將顯著提升高超聲速試驗頻率並大範圍支撐高超聲速有效載荷飛行試驗，也將意味著世界首個商用高超聲速試驗平台具備初步運營能力，為高超聲速研究人員提供經濟和靈活的高超聲速飛行試驗能力。（中國航天系統科學與工程研究院 特日格樂 李薇濛）

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