文章來源：中國航天(tian)科(ke)技集(ji)團公(gong)司 發布(bu)時間：2017-08-03
我國(guo)“組合動(dong)力飛行器(qi)”項目已經開始研制(zhi)，意味著(zhu)普通人(ren)進入太空的成本和門檻有望(wang)大(da)大(da)降低。中國(guo)航天科技集團公司(si)一院(yuan)研發中心(xin)副總研究師張永介紹，未(wei)來該飛行器(qi)能夠讓普通旅客(ke)像坐飛機一樣進入太空。
張永介紹，組合(he)動(dong)力(li)是一種新型動(dong)力(li)，其基本原理是集成火箭發(fa)(fa)動(dong)機、沖(chong)壓發(fa)(fa)動(dong)機、航(hang)空(kong)發(fa)(fa)動(dong)機等(deng)不同動(dong)力(li)模式，取長(chang)補短。
據了解，組合動(dong)(dong)(dong)力飛行器在起飛時，使用(yong)(yong)在低速飛行條(tiao)件(jian)下性能(neng)很高的航(hang)空(kong)渦輪發動(dong)(dong)(dong)機或吸(xi)氣式(shi)火(huo)箭(jian)發動(dong)(dong)(dong)機；達(da)到一(yi)定速度后，使用(yong)(yong)適應在大(da)氣層內高速飛行的沖(chong)壓發動(dong)(dong)(dong)機。這兩種發動(dong)(dong)(dong)機只能(neng)在大(da)氣層內使用(yong)(yong)，而飛行器到達(da)臨近空(kong)間(jian)，便需(xu)使用(yong)(yong)火(huo)箭(jian)發動(dong)(dong)(dong)機進(jin)入太空(kong)。一(yi)院科(ke)研人員(yuan)介紹，未(wei)來的組合動(dong)(dong)(dong)力飛行器可以實現可重復的天地往(wang)返航(hang)天運輸。
航(hang)(hang)(hang)天科(ke)技(ji)(ji)(ji)集(ji)團六院(yuan)院(yuan)長譚(tan)永華曾向(xiang)科(ke)技(ji)(ji)(ji)日報(bao)記者表示，融(rong)合(he)航(hang)(hang)(hang)空、航(hang)(hang)(hang)天動力(li)(li)技(ji)(ji)(ji)術的飛行器，將是航(hang)(hang)(hang)天運輸實現完全可重復使用的長遠發展(zhan)目標。目前研究(jiu)人員已提(ti)出火箭(jian)基組合(he)動力(li)(li)（RBCC）、渦輪基組合(he)動力(li)(li)（TBCC）等概念(nian)。隨著(zhu)空天融(rong)合(he)趨勢日益(yi)加(jia)劇(ju)、臨近空間(jian)開(kai)發趨勢日益(yi)明顯，組合(he)動力(li)(li)技(ji)(ji)(ji)術已成為動力(li)(li)研究(jiu)的前沿和熱點。
譚永(yong)華(hua)在介紹國際相關技術研究現狀時(shi)表示，火(huo)(huo)箭技術方面，把傳統一次(ci)(ci)性火(huo)(huo)箭變為(wei)可多次(ci)(ci)使用火(huo)(huo)箭所涉及(ji)的關鍵技術大多已經突破。
同時譚(tan)永華(hua)透露，我(wo)國(guo)在可重(zhong)復使(shi)用火箭(jian)(jian)方面已有大量技術儲備(bei)，初步具(ju)備(bei)開展工程研究(jiu)的(de)條件(jian)。我(wo)國(guo)新一(yi)代運載(zai)火箭(jian)(jian)所用的(de)新型(xing)液體火箭(jian)(jian)發(fa)動機已具(ju)備(bei)一(yi)定(ding)重(zhong)復使(shi)用能力。
在(zai)沖(chong)壓發動機方面(mian)，據知情人士透露，我國新型(xing)沖(chong)壓發動機研制取得成功，已進(jin)入實際(ji)應用階段。
沖(chong)壓(ya)發動(dong)機(ji)是在大氣(qi)(qi)層內實現高超(chao)音(yin)速飛行(xing)(xing)的理(li)想動(dong)力(li)。其工作原理(li)是航空(kong)器飛行(xing)(xing)時，迎面氣(qi)(qi)流(liu)在通(tong)過進氣(qi)(qi)道過程中將動(dong)能轉變為壓(ya)力(li)能，經(jing)壓(ya)縮(suo)后的空(kong)氣(qi)(qi)進入燃(ran)燒(shao)室與燃(ran)料混(hun)合進行(xing)(xing)等壓(ya)燃(ran)燒(shao)，生成的高溫燃(ran)氣(qi)(qi)在噴(pen)管中膨(peng)脹加速后排出產(chan)生推(tui)力(li)。
張永(yong)說，與火(huo)箭要攜帶(dai)大(da)量氧(yang)化(hua)劑不同，沖壓發動機(ji)可以使用空(kong)氣(qi)中的氧(yang)作為氧(yang)化(hua)劑，與自身攜帶(dai)的燃燒(shao)劑產生(sheng)(sheng)化(hua)學反應(ying)并產生(sheng)(sheng)推力，從而實現輕裝上陣。
記者了解到，我國對沖(chong)壓發(fa)動(dong)機的研(yan)究(jiu)已開展多年。早期產品速度(du)大(da)約在3倍(bei)(bei)音速以下，而(er)已經研(yan)制成功的新型沖(chong)壓發(fa)動(dong)機速度(du)可達4.5倍(bei)(bei)音速。未來的產品，速度(du)有(you)望達到7倍(bei)(bei)甚(shen)至10倍(bei)(bei)音速以上。
與目前擔(dan)當(dang)航(hang)(hang)(hang)天運輸主力的火箭(jian)相(xiang)比(bi)，未來的組合(he)動力飛行(xing)器有多(duo)項特點(dian)。除了可重復使(shi)(shi)用(yong)，它無需再苛求發射場條件，而能像飛機一樣(yang)利用(yong)普(pu)通(tong)機場實(shi)現(xian)水平起降(jiang)，既能降(jiang)低(di)航(hang)(hang)(hang)天活(huo)動成本，也(ye)為(wei)實(shi)現(xian)航(hang)(hang)(hang)班化(hua)奠定了基礎；傳統火箭(jian)“開弓沒有回頭(tou)箭(jian)”，而緩(huan)沖加速(su)的組合(he)動力飛行(xing)器遇到問題(ti)還能返(fan)回，將進一步保障載(zai)人航(hang)(hang)(hang)天活(huo)動的安全(quan)。此外，火箭(jian)飛行(xing)時加速(su)太(tai)快，會(hui)使(shi)(shi)航(hang)(hang)(hang)天員承(cheng)受(shou)(shou)超過體重數倍的負荷，組合(he)動力飛行(xing)器通(tong)過多(duo)種發動機配合(he)工作(zuo)，可以把過載(zai)降(jiang)低(di)到普(pu)通(tong)人也(ye)能承(cheng)受(shou)(shou)的范圍(wei)，讓乘客感(gan)覺像坐飛機一樣(yang)舒適。
張永表示(shi)，我國計劃用(yong)(yong)3至5年(nian)時(shi)間(jian)掌握(wo)組合(he)動力飛行器(qi)相關關鍵技術，預計在2030年(nian)左右(you)實(shi)現(xian)亞軌道(dao)應用(yong)(yong)和入軌應用(yong)(yong)。