
图为美国载人登月
谈及到对太空的研究探索,美国毫无争议的在这一领域上占据了全球第一的位置,1969年美国阿波罗11号的航天员尼尔.阿姆斯特朗和巴兹.奥尔德林成为了历史上最早登上月球的人类。然而在此之后美国便再也没有进行过载人登月行动,冷战结束后随着“星球大战”计划的结束,美国也停止了进一步对宇宙的探索行动,人类走出“摇篮”的脚步再次停了下来。然而除了美国外其他国家也同样在快速追赶美国在航天领域的脚步,甚至在某些方面对美国实现了弯道超车达到了与美国一样的水平,这其中就包括了中国。
图为中国太空梭模型
据网络上透露的消息称,在近日的一次航天展上便有一个展位展示了一个太空梭模型。据相关消息分析认为中国目前正在研发可正常起降、能够多次使用的太空梭,据称现在已经完成了包括发动机在内的数项关键技术的地面测试,进展非常顺利。新型太空梭飞行器在设计理念上兼具实用性和先进性,在条件良好的机场中便可以进行起降任务,同时具备低成本、高安全性、使用灵活和操纵便捷等优点。同时这次展出的太空梭模型上来看其还兼具在大气层内的超高音速飞行能力,其所执行的任务范围很明显并不只是向太空运输物资这么简单。
图为美国XS-1概念图
实际上在空天飞机上的发展中国也并非独一家,如果以这次展出作为开始的话,美国在空天飞机上的研究就要早的多了。2013年11月美国在DAPPA工业日对外宣布XS-1空天飞机项目,其目标为研制可重复使用微型无人太空飞机,用于快速将小型卫星推送至太空轨道并能10天内连续完成10次卫星发射任务。XS-1项目类似于多级火箭的第一级,但可以重复利用。它能够以高超音速飞抵亚轨道,此后再通过一次性的上级飞行器将卫星送入最终轨道。XS-1本身则会返回地面,以供下次发射继续使用。
图为美国XS-1概念图
2014年起,波音、马斯腾太空系统、诺斯洛普·格鲁门三军公司分别找好了自己的合作伙伴参与了该项目的竞标。2016年DAPPA向三家宣布了更加细致的要求,XS-1为有翼飞船并能够在10天内飞行10次,载重量要大于3000磅同时每次的飞行费用要低于500万美元。2017年5月,DARPA宣布波音公司及与其合作的蓝色起源获得了XS-1的研发制造合同,并划拨了一批额外资金以继续他们的相关研发工作。
图为美国XS-1概念图
以中国此次透露出来的模型和美国方面公布的概念图来看,双方的太空梭外形在基础上相差不大,就连双方提出的设计概念都大同小异,然而偏偏就是两者中着一丝丝的不同便决定了两者之间本质上的不同。首先在起飞方式上美国XS-1的起飞还需要采用垂直起飞方式,要在起飞完成后才能变成平飞,降落阶段也采用平飞方式;而中国的太空梭则无论是起飞还是降落都采用水平状态,这将精简太空梭在起飞阶段的准备工作,并减少对场地的依赖性,从而降低发射成本提高发射效率。从美国的概念图上看XS-1在起飞阶段还要像传统火箭一般固定在发射台上。
图为中国太空梭模型
第二点便是在载荷舱上,美国XS-1太空梭的作用更像是作为一个可循环使用的一级火箭,将有效载荷舱送至指定轨道后便自行返回,而载荷舱是一次性的,也就是说每一次卫星发射任务都需要消耗一个载荷舱。而中国方面方设计理念则是载荷舱也是可以充分使用的,主推进器在将载荷舱送至指定轨道后载荷舱起飞并在完成后卫星发射任务后返回与主推进器再次连接返回地球,这也就意味着发射成本将再一次降低,同时可以执行载人航天任务。