中新網(wǎng)2月18日電 12月1日在得克薩斯州上空解體墜毀的“哥倫比亞”號是美國服役時間最長的一架“元老級”航天飛機，建成于1981年，而航天局下屬其余3架航天飛機中最新的也已服役10多年。盡管發(fā)生了“挑戰(zhàn)者”號爆炸和“哥倫比亞”號解體這樣嚴重的事故，但美國航天飛機從總體看還是非�？煽康�。然而，它們使用的畢竟都是數(shù)十年前的技術(shù)，而且自從1987年最后一架航天飛機“奮進”號建成以來，所有制造設(shè)備都已閑置多年，很難迅速開工建造新的航天飛機。據(jù)中國國防報報道，目前一些航天專家建議，與其繼續(xù)投資在技術(shù)上已顯陳舊的航天飛機，不如集中力量發(fā)展下一代航天運載工具———“空天飛機”。
性能卓越 無與倫比
空天飛機是航空航天飛機的簡稱。顧名思義，它集飛機、運載器、航天器等多重功能于一身，既能在大氣層內(nèi)作高超音速飛行，又能進入軌道運行，將是21世紀控制空間、爭奪制天權(quán)的關(guān)鍵武器裝備之一。與航天飛機相比，空天飛機多了一個在大氣層中航空的功能，而且它起飛時也不使用火箭助推器。
空天飛機的奧妙之處在于它的動力裝置。這種動力裝置既不同于飛機發(fā)動機，也不同于火箭發(fā)動機，這是一種混合配置的動力裝置。空天飛機中安裝有渦輪噴氣發(fā)動機、沖壓發(fā)動機和火箭發(fā)動機。渦輪噴氣發(fā)動機可以使空天飛機水平起飛，當速度超過2400公里／小時時，就使用沖壓發(fā)動機，使空天飛機在離地面6萬米的大氣層內(nèi)以3萬公里／小時的速度飛行；如果再用火箭發(fā)動機加速，空天飛機就會沖出大氣層，像航天飛機一樣，直接進入軌道。返回大氣層后，它又能像普通飛機一樣在機場著陸，成為自由往返天地間的輸送工具。
空天飛機可以在一般的大型飛機場上起落。起飛時空氣噴氣發(fā)動機先工作，這樣可以充分利用大氣中的氧，節(jié)省大量的氧化劑。飛到高空后，空氣噴氣發(fā)動機熄火，火箭噴氣發(fā)動機開始工作，燃燒自身攜帶的燃燒劑和氧化劑。降落時，兩個發(fā)動機的工作順序同起飛時相反。
空天飛機飛行速度快。在大氣層內(nèi)的飛行馬赫數(shù)可為12~25，是現(xiàn)代高技術(shù)作戰(zhàn)飛機飛行速度的6~12倍。它可以在個把鐘頭內(nèi)，把貨物從歐洲運到澳洲。早上你還在華盛頓，坐上空天飛機兩小時后，你就可以和朋友在東京共進午餐。
空天飛機在跑道起落，出入太空自由，可以像普通飛機一樣在地面機場水平起飛升空，返回大氣層后像普通飛機一樣自由選擇機場水平降落，可以像普通飛機一樣在大氣層內(nèi)飛行，也可進入外層空間自由飛行或按一定的軌道運行。
空天飛機的發(fā)射費用低。航天飛機的運輸費用十分昂貴，運送一公斤有效載荷到軌道的費用高達一萬美元。而空天飛機的發(fā)射費用僅是航天飛機或一次性使用火箭的幾十分之一。其維護簡便，一個星期后就可再次起飛。
秘密研制 由來已久
科學技術(shù)的發(fā)展給人類帶來了極大的方便。人類如想“上天”，可乘普通飛機；如想去“天外”———太空，則可乘航天飛機。兩種飛機各有不同的外形結(jié)構(gòu)、動力特征和不同的運行空間等。普通飛機起降方便，但其速度卻受到一定限制。航天飛機由于在大氣層以外飛行，空氣阻力小，可以長時間高速飛行，但其起降卻特別困難。能否取兩種飛機之長，研制出一種新型飛機呢？
聰明的科學家早就想到了這一問題。美國空軍從20世紀80年代初就開始研制跨大氣層飛行器，著力研究發(fā)展高超音速技術(shù)。所謂高超音速技術(shù)，是指研究飛行馬赫數(shù)大于5(即以吸氣式發(fā)動機為動力、在大氣層和跨大氣層中實現(xiàn)高超音速遠程飛行)的飛行器新技術(shù)。比如，目前美國等發(fā)達國家正憑借其雄厚資金和技術(shù)實力，在航天、航空、導彈等方面實施多項高超音速研制計劃，以期獲得最大的軍事效益。
現(xiàn)役航天飛機都是由大型運載火箭發(fā)送的，運輸成本很高，而且到2015年現(xiàn)役航天飛機將超期服役。為了爭奪宇宙空間資源，開發(fā)新一代的空間往返系統(tǒng)迫在眉睫。因此，一些國家期望能開發(fā)一種可完全重復使用的、單級的、水平起落的、在大氣層內(nèi)以超燃發(fā)動機為推進系統(tǒng)的新一代航天飛行器。1985~1994年美國實施了龐大的“國家航天飛機計劃”。雖然由于巨額經(jīng)費和技術(shù)上的復雜性以及政治上的干預等使此計劃的實施一波三折，但卻大大推動了高超音速技術(shù)的發(fā)展，逐步掌握了馬赫數(shù)小于8的超燃發(fā)動機設(shè)計技術(shù)，并建立了大量的數(shù)據(jù)庫。199 4~1996年，由美國空軍大學、空軍科學技術(shù)顧問委員會完成的一系列關(guān)于未來軍事裝備的研究報告均建議把“空天飛機”作為今后20~30年最重要的武器裝備之一。1996年開始實施的計劃中，空天飛機成為先進航天器的發(fā)展方向。洛克希德-馬丁公司1996年開始實施空天飛機研制計劃。他們把當時研制的樣機叫作X-33�，F(xiàn)在，收購了洛克希德-馬丁公司下屬航天部門一半股權(quán)的波音公司計劃在20 04年對改進后的樣機X-37進行試飛。
巨大的戰(zhàn)略利益使世界越來越多的國家把眼光投向了太空，在研制空天飛機方面顯得尤為突出。這種能完成航天飛機所擔負的各項軍事使命還特別適于作為一種強大的戰(zhàn)略武器裝備使用的航天器近年來發(fā)展得尤為迅速。繼美國實施空天飛機計劃后，德國提出了“桑格爾”空天飛機方案，英國提出了“霍拖爾”方案，法國、日本、印度等國家也提出了各自的空天飛機計劃。據(jù)外刊報道，2000年，俄羅斯研制成功的高超音速新型飛行器———“針”空天飛機已公開亮相�！搬槨遍L8米，馬赫數(shù)為6~14，飛行高度在2.6萬~5萬米，自動飛行時間為7~12分鐘，發(fā)動機采用沖壓式空氣噴氣發(fā)動機，重量達14.7噸，工作50秒后達到最大速度�！搬槨钡陌l(fā)動機和機身為一整體結(jié)構(gòu)，其主要任務(wù)是進行太空戰(zhàn)，并加強軌道部署、偵察和從太空對地面目標實施打擊等。據(jù)透露，按現(xiàn)有財政狀況，“針”還需經(jīng)過4~5年后方可升空試驗。
軍事應用 前景廣闊
設(shè)計中的空天飛機能以普通飛機的方式起飛，能在30~100公里的大氣層中作高超音速飛行，能夠直接加速進入軌道、滑翔降落�？仗祜w機在軍事領(lǐng)域可作為反衛(wèi)星武器平臺、監(jiān)視和偵察平臺、天基系統(tǒng)的支援平臺，用以快速部署小衛(wèi)星星座或回收衛(wèi)星。一些專家認為，空天飛機將是21世紀的空中“全能超級明星”。它將使人們對太空和航空的觀念發(fā)生革命性的而不是進化性的改變。
融空戰(zhàn)和太空戰(zhàn)于一體。以往空中與太空始終是兩個割裂的戰(zhàn)場空間。由于空天飛機具有航空與航天的雙重功能和在兩個空間層次作戰(zhàn)的能力，因而將成為溝通空中與太空戰(zhàn)場、將空中斗爭與太空斗爭融為一體的新型高技術(shù)裝備。當它加裝各種先進太空武器以及大氣層內(nèi)遠距離攻擊武器后，可根據(jù)作戰(zhàn)需要靈活地尋找并擊毀外層空間的軍用衛(wèi)星、空間站等太空目標及大氣層內(nèi)的各種航空器。由此將使未來空中軍事斗爭出現(xiàn)以空天飛機為骨干，在外內(nèi)兩層空間圍繞保障己方空間兵器、設(shè)施，擊毀對方空間兵器和設(shè)施而展開的激烈斗爭。
空戰(zhàn)的突然性將加大。一方面，空戰(zhàn)將由亞音速空戰(zhàn)向高超音速空戰(zhàn)的方向發(fā)展，奪取制空權(quán)斗爭范圍將大大擴展；另一方面，由于空天飛機速度極快、飛行高度極高，飛向目標所需的時間將大大縮短。因而，未來作戰(zhàn)中的空襲將變得更加突然，空中遠程奔襲運用的機會將大大增加。
情報信息的時效性將進一步提高。空天飛機的出現(xiàn)無疑增添了一種新的獲取情報信息手段。它既可以像軍用衛(wèi)星一樣在太空軌道運行的過程中獲取敵方情報信息資料，也可脫離軌道反復在目標區(qū)的外層空間飛行，隨時掌握作戰(zhàn)地區(qū)敵情變化。
