龐之浩

雖然世界上唯一投入使用的美國(guó)航天飛機(jī)已于2011年7月全部退役，但許多人希望，隨著技術(shù)的發(fā)展，在研究出提高航天飛機(jī)可靠性和降低成本的方法后，它能夠復(fù)活。人們甚至還夢(mèng)想能研制出能像普通飛機(jī)一樣完全重復(fù)使用且可以水平起降的空天飛機(jī)。因?yàn)楹教祜w機(jī)是垂直發(fā)射、水平降落的，所以升空時(shí)很麻煩，并且風(fēng)險(xiǎn)很大，美國(guó)挑戰(zhàn)者號(hào)和哥倫比亞號(hào)航天飛機(jī)都是因發(fā)射時(shí)出現(xiàn)故障而失事的。

近日，英國(guó)正在研制的航空航天飛機(jī)——空天飛機(jī)“云霄塔”實(shí)現(xiàn)了重大突破，成功測(cè)試了“云霄塔”空天飛機(jī)的發(fā)動(dòng)機(jī)，此后還將進(jìn)行更多試驗(yàn)以確保其完美無(wú)瑕?！霸葡鏊痹诖髿鈱觾?nèi)飛行時(shí)，其上的發(fā)動(dòng)機(jī)能將氫與空氣混合燃燒；出了大氣層以后，可將氫與液氧混合燃燒。所以，“云霄塔”被認(rèn)為是實(shí)現(xiàn)人類(lèi)太空旅行夢(mèng)想的航天器。那么，什么是空天飛機(jī)呢？研制空天飛機(jī)有哪些難關(guān)？

看起來(lái)很美

早在美國(guó)航天飛機(jī)投入使用不久的20世紀(jì)80年代，航天專(zhuān)家就開(kāi)始構(gòu)思空天飛機(jī)的方案了。空天飛機(jī)是航空飛機(jī)和航天飛機(jī)的“混血兒”，因?yàn)樗瑫r(shí)裝有航空發(fā)動(dòng)機(jī)和火箭發(fā)動(dòng)機(jī)，所以在大氣層內(nèi)飛行時(shí)可像普通飛機(jī)一樣在跑道上起飛，用航空發(fā)動(dòng)機(jī)提供動(dòng)力，按航空飛機(jī)方式飛行和操縱；在大氣層外飛行時(shí)則由火箭發(fā)動(dòng)機(jī)提供動(dòng)力，按航天器方式飛行和操縱。

這樣做的好處是，它在大氣層內(nèi)飛行時(shí)可用空氣中的氧做氧化劑，因而能大大減少整個(gè)飛機(jī)的氧化劑裝載量，使飛機(jī)的質(zhì)量和體積大大減少，由此降低成本。此外，由于它可像普通飛機(jī)一樣完全重復(fù)使用，且能水平起飛，這樣就省去垂直發(fā)射所需的復(fù)雜設(shè)備。

由于這一設(shè)想看起來(lái)很美，似乎可以像航空飛機(jī)那樣自由出入太空，想航空就航空，想航天就航天，所以曾在20世紀(jì)80年代紅極一時(shí)，有不少?lài)?guó)家提出了多種空天飛機(jī)的方案，其中最有名的當(dāng)屬英國(guó)的“霍托爾”、美國(guó)的“東方快車(chē)”和德國(guó)的“桑格爾”空天飛機(jī)方案了。

不過(guò)，因?yàn)榭仗祜w機(jī)的技術(shù)十分復(fù)雜，以至于各種方案都沒(méi)有實(shí)質(zhì)性成果，所以又都紛紛下馬了，只有“云霄塔”方案在悄然進(jìn)行。

“云霄塔”是從“霍托爾”方案演變過(guò)來(lái)的，所以先了解一下“霍托爾”對(duì)認(rèn)識(shí)“云霄塔”的前世今生是有益的。

溫故而知新

英國(guó)的空天飛機(jī)方案叫“霍托爾”，采用單級(jí)入軌，即外形和普通飛機(jī)基本一樣，可完全重復(fù)使用。它采用4臺(tái)吸氣式噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)和液氫-液氧火箭發(fā)動(dòng)機(jī)的組合動(dòng)力裝置。起飛時(shí)吸氣式噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)首先啟動(dòng)，速度達(dá)到5倍音速、高度為26公里時(shí)停止工作，這時(shí)火箭發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)，直至進(jìn)入200公里高的近地軌道。

“霍托爾”空天飛機(jī)的概念是1982年10月英國(guó)宇航公司提出的，主要原因是國(guó)際上日益增長(zhǎng)的衛(wèi)星市場(chǎng)和尋求降低發(fā)射成本、提高競(jìng)爭(zhēng)力的途徑；同時(shí)，也是受美國(guó)航天飛機(jī)的感染；另外，在未來(lái)的地球旅行方面，還需要極大地提高速度。英法聯(lián)合研制的協(xié)和式超音速客機(jī)油耗大、噪聲大，但速度只有2倍音速。而“霍托爾”從倫敦飛到悉尼只需45分鐘，所以能為未來(lái)的高超音速民航機(jī)提供必要的技術(shù)儲(chǔ)備。

1984年8月，英國(guó)宇航公司又提出了“霍托爾”的方案；同年9月，在世界航展上正式展出“霍托爾”模型，在當(dāng)時(shí)引起了國(guó)際宇航界的很大興趣。1987年，“霍托爾”的概念研究和論證工作大致結(jié)束。

“霍托爾”的起飛方式不同于美國(guó)航天飛機(jī)，也不同于普通飛機(jī)。它采用火箭發(fā)射車(chē)輔助，采用這種起飛方式可降低起飛重量達(dá)70噸。“霍托爾”的起飛重量為196噸，著陸重量為34噸，起飛速度為540公里/小時(shí)，有效載荷為7～11噸，起飛距離為2300米，載荷規(guī)格為7.5米×4.6米；著陸速度為315公里/小時(shí)，著陸距離為1800米，軌道飛行時(shí)間為50小時(shí)。

發(fā)動(dòng)機(jī)是“霍托爾”最關(guān)鍵的技術(shù)，原定采用羅·羅公司設(shè)計(jì)的RB545吸氣式氫氧發(fā)動(dòng)機(jī)，它是高度先進(jìn)的單一機(jī)體式發(fā)動(dòng)機(jī)，總重2.5噸，兼有噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)和火箭發(fā)動(dòng)機(jī)的功能和優(yōu)點(diǎn)，有兩種工作狀態(tài)：空氣噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)工作狀態(tài)和液氫液氧發(fā)動(dòng)機(jī)工作狀態(tài)。在吸氣方式下，其推力為34.7噸，在純火箭方式下，其推力為75噸。

RB545發(fā)動(dòng)機(jī)的獨(dú)特之處是它在大氣層飛行時(shí)，依靠吸入空氣中的氧工作，因此可以大大降低液氧的攜帶量，進(jìn)而降低了空天飛機(jī)的起飛重量。但經(jīng)過(guò)幾年的詳細(xì)研究，英國(guó)宇航公司和羅·羅公司都感到無(wú)論從經(jīng)費(fèi)上還是從技術(shù)上，都無(wú)力獨(dú)立承擔(dān)“霍托爾”的研制開(kāi)發(fā)工作。加之國(guó)際形勢(shì)的變化和世界航天發(fā)展方向的改變，最終于1988年決定放棄“霍托爾”計(jì)劃。

不過(guò)在1991年10月的第42屆國(guó)際宇航聯(lián)合會(huì)會(huì)議上，英國(guó)宇航公司又報(bào)告了英國(guó)與蘇聯(lián)合作研究的新“霍托爾”空天飛機(jī)方案的設(shè)想。新“霍托爾”方案采用2級(jí)發(fā)射方式，即用蘇聯(lián)安-225大型運(yùn)輸機(jī)作為第1級(jí)把“霍托爾”馱運(yùn)到高空，然后分離，“霍托爾”靠自身安裝的俄羅斯氫氧火箭發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)入太空。其結(jié)構(gòu)形式簡(jiǎn)單得多，也可行得多，技術(shù)風(fēng)險(xiǎn)少。但該方案后來(lái)也杳無(wú)音信。

美國(guó)也不行

美國(guó)空天飛機(jī)的方案與英國(guó)的類(lèi)似，最大特點(diǎn)是以超音速燃燒沖壓發(fā)動(dòng)機(jī)為主發(fā)動(dòng)機(jī)，是航空、航天兩用運(yùn)輸系統(tǒng)。20世紀(jì)60年代中期，美國(guó)馬夸特飛機(jī)公司和美國(guó)航空航天局蘭利研究中心曾同時(shí)開(kāi)展了超音速燃燒沖壓發(fā)動(dòng)機(jī)的試驗(yàn)研制工作。

1981年起，美國(guó)國(guó)防部高級(jí)研究計(jì)劃局、空軍、星球大戰(zhàn)計(jì)劃組織、航空航天局和海軍先后投資研究超音速燃燒沖壓發(fā)動(dòng)機(jī)。這樣，空天飛機(jī)計(jì)劃變成了由5家單位聯(lián)合的計(jì)劃，并很快得到了時(shí)任國(guó)防部長(zhǎng)溫伯格的批準(zhǔn)。

1986年2月4日，里根總統(tǒng)向美國(guó)國(guó)會(huì)發(fā)表國(guó)情咨文，此時(shí)正是挑戰(zhàn)者號(hào)航天飛機(jī)悲慘事故發(fā)生的一周之后。里根總統(tǒng)強(qiáng)調(diào)，他繼續(xù)支持美國(guó)的載人航天計(jì)劃，包括航天飛機(jī)計(jì)劃和已經(jīng)提出的永久性載人空間站計(jì)劃。同時(shí)，他還批準(zhǔn)了國(guó)家空天飛機(jī)計(jì)劃（俗稱(chēng)新的東方快車(chē)計(jì)劃）。里根說(shuō)：“我們計(jì)劃研究新的‘東方快車(chē)，它能從杜勒斯機(jī)場(chǎng)起飛，加速到25倍音速后進(jìn)入地球軌道，或在2小時(shí)內(nèi)飛抵東京?！崩锔闹v話標(biāo)志著美國(guó)官方的空天飛機(jī)計(jì)劃正式開(kāi)始。

根據(jù)美國(guó)國(guó)防部和航空航天局提出的定義，東方快車(chē)計(jì)劃是一項(xiàng)發(fā)展重復(fù)使用的吸氣式高超音速跨大氣層飛行器技術(shù)的計(jì)劃，該計(jì)劃是要通過(guò)技術(shù)發(fā)展和技術(shù)演示，為研制高超音速飛行器提供基礎(chǔ)。

這種飛行器原定有3大用途：①高性能軍用飛機(jī)，②高速民航飛機(jī)，③空間運(yùn)輸系統(tǒng)。東方快車(chē)計(jì)劃的第一期目標(biāo)是研制兩架X-30試驗(yàn)型飛機(jī)，它能夠在跑道上水平起飛，加速到入軌速度，然后返回大氣層并水平著陸。但主管東方快車(chē)計(jì)劃的人一再?gòu)?qiáng)調(diào)，X-30只是一架研制機(jī)，而不是未來(lái)空天飛機(jī)的原型機(jī)。

1986年4月，美國(guó)國(guó)防部和航空航天局分別與5家公司簽訂了X-30的預(yù)先設(shè)計(jì)合同，同時(shí)與2家公司簽訂了發(fā)動(dòng)機(jī)和發(fā)動(dòng)機(jī)一體化初步設(shè)計(jì)合同。1987年7～8月，東方快車(chē)計(jì)劃管理辦公室對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)概念進(jìn)行了評(píng)審。1987年8～10月，又對(duì)機(jī)體設(shè)計(jì)進(jìn)行了評(píng)審，并選擇了3個(gè)公司進(jìn)一步從事機(jī)體發(fā)展。

美國(guó)國(guó)會(huì)和政府原計(jì)劃在1990年底做出決定是否研制X-30全尺寸試驗(yàn)機(jī)。但由于技術(shù)、經(jīng)費(fèi)和政治等方面的原因，決策時(shí)間一推再推，直到1993年夏，美國(guó)決定放棄X-30試驗(yàn)機(jī)計(jì)劃，并將東方快車(chē)計(jì)劃調(diào)整。后來(lái)，東方快車(chē)計(jì)劃也“流產(chǎn)”。

德國(guó)兩級(jí)式

德國(guó)空天飛機(jī)的方案叫桑格爾號(hào)，采用2級(jí)入軌方式。它的第1級(jí)是一架大型超音速航空飛機(jī)；第2級(jí)是軌道器，類(lèi)似于美國(guó)航天飛機(jī)軌道器，但要自帶液氫-液氧。桑格爾號(hào)可在普通機(jī)場(chǎng)起飛，第1級(jí)飛機(jī)上面馱著第2級(jí)進(jìn)入空中，當(dāng)速度達(dá)到2200米/秒、高度為37公里時(shí)，第1級(jí)和第2級(jí)分離，第2級(jí)在火箭發(fā)動(dòng)機(jī)推動(dòng)下入軌。

從某種意義上說(shuō)，德國(guó)是航天飛機(jī)的故鄉(xiāng)，早在1943年德國(guó)工程師歐根·桑格爾就提出過(guò)以火箭推進(jìn)的環(huán)球轟炸機(jī)的設(shè)想。1967年，根據(jù)桑格爾的建議，德國(guó)（當(dāng)時(shí)叫西德）MBB公司和容克斯飛機(jī)公司開(kāi)始研究2級(jí)空間運(yùn)輸系統(tǒng)。

1985年，德國(guó)為謀求在歐洲空間運(yùn)載技術(shù)方面的領(lǐng)先地位，經(jīng)過(guò)近一年的研究論證，提出了一種比英國(guó)霍托爾號(hào)冒險(xiǎn)性小的空天飛機(jī)方案，以作為歐洲當(dāng)時(shí)研制的赫爾墨斯號(hào)航天飛機(jī)（后來(lái)中途下馬了）的后繼型。為了紀(jì)念航天飛機(jī)的先驅(qū)者歐根·桑格爾，德國(guó)把這一方案定名為桑格爾號(hào)空天飛機(jī)。1986年6月，德國(guó)向歐洲航天局提交了該方案，希望作為與英國(guó)霍托爾號(hào)方案競(jìng)爭(zhēng)的另一個(gè)可供選擇的方案。

桑格爾號(hào)空天飛機(jī)是一種以渦輪沖壓發(fā)動(dòng)機(jī)和火箭發(fā)動(dòng)機(jī)為動(dòng)力的水平起降的2級(jí)方案。第1級(jí)馱運(yùn)飛機(jī)的動(dòng)力裝置是吸氣式?jīng)_壓發(fā)動(dòng)機(jī)；第2級(jí)小型有翼軌道器以火箭發(fā)動(dòng)機(jī)為動(dòng)力，起飛時(shí)，軌道器置于馱運(yùn)飛機(jī)背部。馱運(yùn)飛機(jī)的大小與波音747相當(dāng)，裝有4～6臺(tái)渦輪沖壓發(fā)動(dòng)機(jī)，每臺(tái)推力為40.8噸，可使用100次；第2級(jí)軌道器重約50噸，其中35噸為推進(jìn)劑，呈三角翼布局，發(fā)動(dòng)機(jī)采用液氫液氧發(fā)動(dòng)機(jī)，置于軌道器尾部，推力約30.6～51噸。

德國(guó)之所以提出桑格爾號(hào)方案，是因?yàn)樗麄儜岩苫敉袪柼?hào)的可行性，認(rèn)為它需要很長(zhǎng)的研制周期，特別是霍托爾號(hào)方案所采用的發(fā)動(dòng)機(jī)將成為最大障礙。

桑格爾號(hào)空天飛機(jī)的飛行過(guò)程是：馱運(yùn)飛機(jī)把軌道器推進(jìn)到30公里高，速度達(dá)到6倍音速后，兩者分離。馱運(yùn)飛機(jī)返回地面著陸。軌道器在自身的液氫液氧發(fā)動(dòng)機(jī)推進(jìn)下，繼續(xù)爬升，直到進(jìn)入402公里的近地軌道。在完成軌道飛行任務(wù)后，桑格爾號(hào)軌道器像美國(guó)航天飛機(jī)軌道器那樣再入大氣層并水平著陸。按設(shè)想，桑格爾號(hào)航天飛機(jī)返場(chǎng)休整時(shí)間只需幾天。

雖然桑格爾號(hào)的發(fā)射能力和空間適應(yīng)能力都比較小，但它的技術(shù)風(fēng)險(xiǎn)不大，發(fā)展成本較低，地面適應(yīng)能力高，而且更誘人的是它有改裝成高超音速客機(jī)的潛力。據(jù)稱(chēng)，桑格爾號(hào)的馱運(yùn)飛機(jī)很容易改裝成載客400名以上的高超音速洲際旅客機(jī)。德國(guó)方面還宣稱(chēng)，桑格爾號(hào)每年可進(jìn)行6次載人飛行，每次費(fèi)用為1500～2000萬(wàn)美元。

德國(guó)曾計(jì)劃在2006年進(jìn)行桑格爾號(hào)全尺寸機(jī)首次飛行，但后來(lái)由于歐洲載人航天戰(zhàn)略和統(tǒng)一后的德國(guó)對(duì)宇航投資的態(tài)度發(fā)生了很大變化，桑格爾號(hào)也中止研制了。

總之，從目前來(lái)看，空天飛機(jī)技術(shù)太復(fù)雜，即使是相對(duì)簡(jiǎn)單的2級(jí)空天飛機(jī)技術(shù)也很難在現(xiàn)階段攻克，所以又紛紛下馬。于是，這些方案都被束之高閣。但這些探索是很有意義的，為今后的發(fā)展奠定了基礎(chǔ)。

東山似再起

英國(guó)一直不甘心放棄“霍托爾”空天飛機(jī)的研制，曾參與“霍托爾”研制的三名工程師于1989年成立了英國(guó)反應(yīng)發(fā)動(dòng)機(jī)公司，低調(diào)實(shí)施名為“云霄塔”的空天飛機(jī)計(jì)劃?！霸葡鏊笔歉鶕?jù)“霍托爾”水平起降概念設(shè)計(jì)而成，繼承并應(yīng)用了“霍托爾”項(xiàng)目已取得的成果，但是在整體結(jié)構(gòu)、機(jī)體以及發(fā)動(dòng)機(jī)等方面進(jìn)行了大量的技術(shù)創(chuàng)新，并于1995年完成了初步方案設(shè)計(jì)工作。

“云霄塔”比美國(guó)航天飛機(jī)大許多。它長(zhǎng)90米、翼展25.4米，理論起飛質(zhì)量約345噸，是一種采用混合動(dòng)力、可重復(fù)使用、水平起降的單級(jí)入軌運(yùn)載器。

其氣動(dòng)外殼采用被動(dòng)輻射冷卻技術(shù)，機(jī)身蒙皮采用簡(jiǎn)單的波紋板沖壓技術(shù)，隔熱系統(tǒng)由多箔片隔熱氈、空氣隙和貯箱泡沫隔熱材料組成，機(jī)身采用復(fù)合材料桁架結(jié)構(gòu)和懸掛非承力式燃料箱，發(fā)動(dòng)機(jī)采用“佩刀”噴氣/火箭混合發(fā)動(dòng)機(jī)。在飛行最初階段，它像噴氣機(jī)一樣，從大氣中吸入氧氣與液氫混合燃燒；當(dāng)飛到26公里高時(shí)，速度達(dá)5倍音速。此后，發(fā)動(dòng)機(jī)以火箭模式工作，消耗自身攜帶的氫氣和氧氣，進(jìn)入太空。在重返大氣層時(shí)，“云霄塔”通過(guò)一層層的反射箔將熱量釋放出去。

“云霄塔”是世界上首個(gè)采用混合動(dòng)力發(fā)動(dòng)機(jī)的天地運(yùn)輸器，這種混合發(fā)動(dòng)機(jī)在技術(shù)上已取得新的突破。其另一創(chuàng)新是采用半硬殼式結(jié)構(gòu)，主要承力結(jié)構(gòu)采用碳纖維增強(qiáng)塑料復(fù)合材料制成的桁架結(jié)構(gòu)。它還采用了全新的冷卻技術(shù)，所以能夠在吸氣飛行階段提高發(fā)動(dòng)機(jī)的效率。“云霄塔”采用的排氣噴嘴，可增大發(fā)動(dòng)機(jī)功率，使運(yùn)載能力增加10%。

“云霄塔”按照“先載貨后載人”的原則發(fā)展，最初用途是發(fā)射人造衛(wèi)星，但隨著技術(shù)的成熟，它經(jīng)過(guò)較小幅度的改進(jìn)后可以搭載大約30名乘客，屆時(shí)一個(gè)乘客艙將被安裝于“云霄塔”的貨艙內(nèi)，為“國(guó)際空間站”接送航天員和物資。目前預(yù)計(jì)“云霄塔”的成本超過(guò)60億英鎊。與空客A380客機(jī)的研發(fā)費(fèi)用相比，“云霄塔”的費(fèi)用并不高。據(jù)悉，由于“云霄塔”能重復(fù)使用，其每次飛行的費(fèi)用約630萬(wàn)英鎊（合945萬(wàn)美元），而目前運(yùn)載火箭每次發(fā)射費(fèi)用為5000萬(wàn)美元左右，航天飛機(jī)每次發(fā)射費(fèi)用為4～5億美元。

“云霄塔”未來(lái)的目標(biāo)是將近地軌道運(yùn)載能力提高到16.5噸。它在降落后兩天內(nèi)可以實(shí)現(xiàn)再次起飛，每架“云霄塔”可以完成大約200次飛行任務(wù)。其發(fā)射成本低的成本優(yōu)勢(shì)將使未來(lái)的太空旅行更經(jīng)濟(jì)、更便捷。它有望到2016年時(shí)開(kāi)始亞軌道試飛，到2018年實(shí)現(xiàn)軌道試飛，到2020年能夠?qū)崿F(xiàn)商業(yè)運(yùn)營(yíng)。

據(jù)稱(chēng)，“云霄塔”不僅能取代航天飛機(jī)，而且有望將太空旅行提升到新高度。“云霄塔”可在地面以上29公里高度飛行，速度是5倍音速，4個(gè)小時(shí)內(nèi)可抵達(dá)世界任何角落。

重大新突破

據(jù)美國(guó)拋物線網(wǎng)站2012年11月28日?qǐng)?bào)道，英國(guó)反應(yīng)發(fā)動(dòng)機(jī)公司11月28日公布了自發(fā)明噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)以來(lái)航空航天推進(jìn)技術(shù)領(lǐng)域最大的突破，“佩刀”噴氣/火箭混合發(fā)動(dòng)機(jī)完成了重要技術(shù)的關(guān)鍵試驗(yàn)。該發(fā)動(dòng)機(jī)將能使飛機(jī)在4小時(shí)內(nèi)到達(dá)地球的另一端，或直接飛入軌道并單級(jí)返回，能在跑道上起飛和著陸。

“佩刀”噴氣/火箭混合發(fā)動(dòng)機(jī)采用噴了氣式渦輪和火箭技術(shù)。其創(chuàng)新的預(yù)冷器技術(shù)能在百分之一秒（比眨眼速度還快6倍）內(nèi)將氣流從1000攝氏度冷卻到零下150攝氏度，但不會(huì)造成霜凍堵塞。近期的試驗(yàn)驗(yàn)證了制冷技術(shù)在零下150攝氏度的關(guān)鍵性低溫下的免冷凍情況。

歐洲航天局評(píng)價(jià)了“佩刀”的預(yù)冷器熱交換機(jī)，并對(duì)試驗(yàn)結(jié)果給出了官方確認(rèn)：預(yù)冷器試驗(yàn)?zāi)繕?biāo)已全部完成，歐洲航天局對(duì)此表示滿意，試驗(yàn)驗(yàn)證了“佩刀”發(fā)動(dòng)機(jī)發(fā)展所需的技術(shù)。

反應(yīng)發(fā)動(dòng)機(jī)公司在完成100多次試驗(yàn)后，已經(jīng)在其牛津郡的設(shè)施廠，將名為飛行重量（flight-weight）的開(kāi)創(chuàng)性制冷技術(shù)和冷凍控制系統(tǒng)與噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)和創(chuàng)新的氦冷卻回路集成在一起，從而驗(yàn)證了“佩刀”發(fā)動(dòng)機(jī)的新技術(shù)，推動(dòng)了高度創(chuàng)新和有效的熱動(dòng)力循環(huán)。

除此之外，反應(yīng)發(fā)動(dòng)機(jī)公司還進(jìn)行了其他“佩刀”技術(shù)演示驗(yàn)證，包括對(duì)轉(zhuǎn)渦輪、燃燒室、火箭噴嘴、吸氣口等，這標(biāo)志著向研制“云霄塔”空天飛機(jī)又邁近了一步。這些成功的試驗(yàn)是推進(jìn)技術(shù)領(lǐng)域的一次基礎(chǔ)性突破。該公司的輕質(zhì)熱交換機(jī)將推動(dòng)對(duì)航空發(fā)動(dòng)機(jī)的基礎(chǔ)熱動(dòng)力循環(huán)進(jìn)行根本性的重新考慮。這種新的循環(huán)方式將形成完全不同的運(yùn)行特征，如高速巡航、低成本、可重復(fù)使用的太空進(jìn)入。

研制吸氣式火箭發(fā)動(dòng)機(jī)最大的困難，在于輕質(zhì)高性能的熱交換機(jī)。隨著反應(yīng)發(fā)動(dòng)機(jī)公司這項(xiàng)驗(yàn)證試驗(yàn)的成功，“佩刀”發(fā)動(dòng)機(jī)項(xiàng)目可以順利進(jìn)入下一階段研發(fā)工作。

從20世紀(jì)80年代以來(lái)，單級(jí)入軌重復(fù)使用運(yùn)載器一直是運(yùn)載器研制的發(fā)展方向和追求目標(biāo)。當(dāng)年，“霍托爾”項(xiàng)目是由英國(guó)政府投資的，后因英國(guó)政府拒絕投資而被迫下馬?！霸葡鏊辈捎霉俜健⒚耖g投資者和研究機(jī)構(gòu)三方合作的模式，這樣可以發(fā)揮官方的資源優(yōu)勢(shì)、民間投資者的資金優(yōu)勢(shì)和研究機(jī)構(gòu)的技術(shù)優(yōu)勢(shì)，具有投資靈活性強(qiáng)、對(duì)項(xiàng)目進(jìn)度要求嚴(yán)格等特點(diǎn)。

不過(guò)，由于空天飛機(jī)技術(shù)太復(fù)雜，因此在當(dāng)代科技水平的條件下，“云霄塔”是否能研制出來(lái)還很難說(shuō)。但這種探索是很有意義的，即使不成功也可為今后的發(fā)展奠定基礎(chǔ)。最后，還是希望空天飛機(jī)美夢(mèng)成真。

（作者單位：中國(guó)空間技術(shù)研究所）