中國戰略秘器“神龍號”空天飛機驚艷亮相
　　中國的飛船叫什么？——神舟
　　中國的高能激光叫什么？——神光
　　中國的超級計算機叫什么？——神威
　　中國的空天飛機叫什么？——神龍
　　中國的亞軌道轟炸機叫什么？——神鷹？
　　2007年，中國五大戰略神兵利器基本上全部亮相，世界為之驚嘆！
　　2007年12月11日晚，中國大型神兵利器“空天飛機”原理樣機模型出現在中國各大軍事論壇，引起極大轟動，網友奔走相告，中國的“大殺器”來了嗎？
　　蜀中經過綜合消息分析，此“神龍”項目應該是2000年左右開始理論研究，2005年首次技術驗證，這張轟六下掛的就是中國空天飛機的技術驗證機。再結合中國空氣動力第一大師莊逢甘前幾日的公開發言，老蜀研判中國空天飛機經過多次技術驗證試飛已經取得重大突破，三五年之后可以完成全狀態樣機試飛。
　　中國空天飛機試飛時間與美國的X-37空天飛機試飛均在2005年，不過美國的經過多次試飛問題頗多，面臨下馬的危險。中國則獨辟曉徑，取得重大突破：
　　首先是此重大專項研究中，在國內首次實現了從方案階段起飛行器全數字樣機構建與管理，飛行器協同設計環境研究已引起法國達索公司的關注。
　　第二是采用了金屬整體熱防護技術和主動熱防護技術，領先于美國和俄羅斯的陶瓷熱防護瓦，從而可以實現從0-25M的跨聲速跨大氣層高速飛行。
    在新材料新技術的廣泛應用中，各種高科技的設備在航空航天領域得到應用，帶動了國內裝備制造也的蓬勃發展和科技創新，重型裝備往智能化、大功率化、集成化方向發展，這自然也少不了激光設備的應用，激光設備在08年左右催生了一大批的新型企業，小功率產品已經趨于成熟，為國家的工業化建設做出了突出的貢獻，現在正在向大功率、高精度和小功率、高精尖兩個方向發展，正在快速與國際激光設備大型化、尖端化邁進。目前產品已經覆蓋激光切割設備、激光焊接設備、激光覆融設備、激光打標設備、激光打孔設備、激光劃片設備、激光通信設備、激光醫療設備、激光武器設備、激光3D打印設備等各個領域
　　第三，空天飛機所用的特殊混合動力發動機取得突破。
　　第四，在西南地區已經建立空天飛機“遠程指揮控制中心”，說明空天飛機已經完成工程化進入實戰部署階段。
　　空天飛機(The space plane)。
　　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、爭奪制天權的關鍵武器裝備之一。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動機，也不同于火箭發動機，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動機、沖壓發動機和火箭發動機。渦輪噴氣發動機可以使空天飛機水平起飛，當速度超過2400公里／小時時，就使用沖壓發動機，使空天飛機在離地面6萬米的大氣層內以3萬公里／小時的速度飛行；如果再用火箭發動機加速，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。起飛時空氣噴氣發動機先工作，這樣可以充分利用大氣中的氧，節省大量的氧化劑。飛到高空后，空氣噴氣發動機熄火，火箭噴氣發動機開始工作，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。在大氣層內的飛行馬赫數可為12~25，是現代高技術作戰飛機飛行速度的6~12倍。它可以在個把鐘頭內，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。

　60年代初，就有人對空天飛機作過一些探索性試驗，當時它被稱為“跨大氣層飛行器”。由于當時的技術、經濟條件相差太遠，且應用需求不明確，因而中途夭折；80年代中期，在美國的“阿爾法”號永久性空間站計劃的刺激下，一些國家對發展載人航天事業的熱情普遍高漲，積極參加“阿爾法”號空間站的建造。據估計，空間站建成后，為了開發和利用太空資源。向空間站運送人員、物資和器材等任務每年將達到數千次之多。這些任務如果用一次性運載火箭、載人飛船或航天飛機來完成，那么一年的運輸費用將達到上百億美元。為了尋求一種經濟的天地往返運或系統，美、英、德、法、日等國紛紛推出了可重復使用的天地往返運輸系統方案。
　　1986年，美國提出研制代號為X-30的完全重復使用的單級水平起陣的“國家航空航天飛機”，其特點是采用組合式超音速燃燒沖壓噴氣發動機。英國提出了一種名叫“霍托爾”單級水平起降空天飛機，其特點是采用一種全新的空氣液化循環發動機。90年代，他們又提出了一個技術風險小，開發費用低的新方案。德國則提出兩級水平起降空天飛機“桑格爾”，第一級實際上相當于一架超音速運輸機，第二級是以火箭發動機為動力的有翼飛行器。兩級都能分別水平著陸。法國和日本也提出過自己的空天飛機設想。
　　80年代末，這股空天飛機熱達到高潮。也激起了中國航空航天專家的很大興趣。
　　【關鍵技術】
　　發展空天飛機的主要目的是想降低空天之間的運輸費用。其途徑歸納起來主要有三條：一是充分利用大氣層中的氧，以減少飛行器攜帶的氧化劑，從面減輕起飛重量；二是整個飛行器全部重復使用，除消耗推進劑外不拋棄任何部件；三是水平起飛，水平降落，簡化起飛（發射）和降落（返回）所需的場地設施和操作程序，減少維修費用。
　　但是，經過幾年的研究分析，科學家們發規，過去的估計過于樂觀。實際上。上述三條途徑知易而行難。需要解決的關鍵技術難度決非短時間內能突破，這些關鍵技術有：
　　1、新構思的吸氣式發動機
　　因為，空天飛機的飛行范圍為從大氣層內到大氣層外，速度從0到M=25，如此大的跨度和工作環境變化是目前現有的所有單一類型的發動機都不可能勝任的，從而也就使為空天飛機研制全新的發動機成為整個項目的關鍵。
　　眾所周知，噴氣式發動機需要在大氣層中吸入空氣，無需攜帶氧化劑，但無法在大氣層外工作，且實用速度較小；而火箭發動機自帶氧化劑，可以工作在大氣層內外，使用速度范圍較廣，但攜帶的氧化劑較笨重，比沖小。目前設想的空天飛機的動力一般為采用超音速燃燒沖壓發動機+火箭發動機或渦輪噴氣+沖壓噴氣+火箭發動機的組合動力方式。但超燃沖壓發動機的研制上存在相當多的技術問題，而多種發動機的組合方式又使結構變得過于復雜和不可靠。
　　2、計算空氣動力學分析
　　航天飛機返回再入大氣層的空氣動力學問題，曾經耗費了科學家們多年的心血，作了約10萬小時的風洞試驗。空天飛機的空氣動力學問題比航天飛機復雜得多。因為飛機速度變化大，馬赫數從0變化到25；飛行高度變化大，從地面到幾百公里高的外層空間；返回再入大氣層時下行時間長，航天飛機只有十幾分鐘，空天飛機則為l～2小時。
　　解決空氣動力學問題的基本手段是風洞。目前，就連美國也不具備馬赫數可以跨越這樣大范圍的試驗風洞。即使有了風洞還需要作上百萬小時的試驗，那意味著就是晝夜不停地試驗，也需要花費100多年的時間。于是，只能求助于計算機，用計算方法來解決，而對那維爾斯托克斯方程的求解目前尚存在，許多理論上和計算速度上的問題。
　　3、發動機和機身一體化設計
　　當空天飛機以6倍于音速以上的速度在大氣層中飛行時，空氣阻力將急劇上升，所以其外形必須高度流線化。亞音速飛機常采用的翼吊式發動機已不能使用．需要將發動機與機身合并，以構成高度流線化的整體外形。即讓前機身容納發動機吸人空氣的進氣道，讓后機身容納發動機排氣的噴管。這就叫做“發動機與機身一體化”。
　　在一體化設計中，最復雜的是要使進氣道與排氣噴管的幾何形狀，能隨飛行速度的變化而變化，以便調節進氣量，使發動機在低速時能產生額定推力，而在高速時又可降低耗油量，還要保證進氣道有足夠的剛度和耐高溫性能，以使它在返回再入大氣層的過程中，能經受住高速氣流和氣動力熱的作用，這樣才不致發生明顯變形，才可多次重復使用。
　　4、防熱結構與材料
　　空天飛機需要多次出人大氣層，每次都會由于與空氣的劇烈摩擦而產生大量氣動加熱，特別是以高超音速返回再入大氣層時，氣動加熱會使其表面達到極高的溫度。機頭處溫度約為1800攝氏度，機翼和尾翼前緣溫度約為1460攝氏度，機身下表面約為980攝氏度，上表面約為760攝氏度。因此，必須有一個重量輕、性能好、能重復使用的防熱系統。
　　空天飛機在起飛上升階段要經受發動機的沖擊力、振動、空氣動力等的作用，在返回再入階段要經受顫振、科振、起落架擺振等的作用。在這種情況下，防熱系統既要保持良好的氣動外形，又要能長期重復使用，維護方便，所以其技術難度是相當大的。

目前的航天飛機，由于受氣動加熱的時間短，表面覆蓋氧化硅防熱瓦即可達到滿意的防熱效果，但對空天飛機則遠遠不夠。如果單靠增加防熱層厚度來解決問題，則將使重量大大增加，而且防熱層還不能被燒壞，否則會影響重復使用。一個較簡單的解決辦法是在機頭、機翼前緣等局部高溫區，使用傳熱效率特別高的吸熱管來吸熱，以便把熱量轉移到溫度較低的部位。更好的辦法是采用主動式冷卻防熱系統，也就是把機體結構與防熱系統一體化，即把機體結構設計成夾層式或管道式，讓推進劑在夾層內或管道內流動，使它吸走空氣對結構外表面摩擦所生成的熱量。
　　為了滿足空天飛機的防熱要求，目前正在研究用快速固化粉末冶金工藝制造純度很高、質量很輕的耐高溫合金。美國已研制出高速固化鈦硼合金，它在高溫下的強度可達到目前使用的鈦合金在室溫下的強度，這種合金適宜用來制造機身內層結構骨架。
　　機頭與機翼等溫度最高的部位，要求采用碳復合材料，這種復合材料表面有碳化硅涂層，重量輕，耐高溫性能好。此外，還需要研究金屬基復合材料，例如碳化硅纖維增強的鈦復合材料等。這種材料應該兼有碳化硅的耐高溫性能，又具有鈦合金的高強度特性。
　　空天飛機技術難度大，所需投資多，研制周期長，所以將來進入全尺寸樣機研制，勢必也會象空間站那樣采取國際合作的方式。
　　【航天飛機與空天飛機】
　　航天飛機，其原意為太空穿梭機。美國人在完成阿波羅登月計劃后，緊接著實施空間站計劃，1973年5月發射了“天空實驗室”實驗性空間站，并為此研制了航天飛機，作為可重復使用的天地往返運輸系統，逐步取代了一次性使用的運載火箭。在當時的技術條件下，要使整個航天飛機系統都能重復使用，有很大困難。因此，美國將其分為三部分：軌道飛行器可重復使用100次，固體火箭助推器可重復使用20次，外掛燃料箱為一次性使用。但是，直到198l年4月，航天飛機才試飛成功，而且以后的飛行表明，并沒有達到降低運輸費用的目的。主要是解決防熱、安全等技術問題，并降低發射、維護費用。
　　除美國外，世界上計劃進行航天飛機研制的還有：蘇聯(俄羅斯)的“暴風雪”號航天飛機，其軌道飛行器可重復使用，它由一次性使用的“能源”號火箭發射，返回時像飛機一樣水平著陸；1988年10月，無人駕駛軌道試飛成功后，計劃被取消。歐洲航天局的“赫爾墨斯”航天飛機計劃，也放慢步伐。日本計劃的“希望”號無人駕駛航天飛機，也只進行了縮比模型試驗。
    空天飛機是航空航天飛機的簡稱。它是一種能完全重復使用的天地往返運輸系統，使用空氣噴氣發動機，像飛機一樣從地面水平起飛，在30公里以上達到5~6倍音速時，使用沖壓空氣噴氣發動機；在90公里左右高度時，達到25倍音速；在大氣層內做洲際飛行，也可轉而使用火箭發動機進入太空軌道；返回時像飛機一樣水平著陸。
    實現空天飛機的技術難度比航天飛機更大，主要是三種動力裝置的組合和切換，高強度、耐高溫的材料(高速飛行時，其頭錐溫度可達2760℃，機翼前緣達1930℃，機身下也可達1260℃)和具有人工智能的控制系統等。這些都需要進行大量的研究和技術攻關。
　　【空天飛機發展的基本動因】
　　航天飛機普通化與普通飛機航天化的空天飛機研制，其實是航空航天技術、衛星技術發展和航空航天軍事競爭的結果，同時也有航天市場需求的牽引作用。
　　航空航天技術的發展推動空天技術融合。過去，當航天工業中使用的鈦合金應用到飛機上時，飛機的強度(包括抗磨擦、抗高溫、抗過載負荷等)大增，從而使飛機飛行高度、速度、靈活性和飛行距離都大為提高。當前，隨著航天火箭發動機安全可靠性的增強，以及航天生命維持系統、航天新材料等的日益成熟完善，使飛機可以利用航空航天二元動力方式、航天密閉艙和生命維持系統來制造。美國的極超音速X－43A無人機可以視為一種火箭，而俄羅斯擁有的高度靈活變軌戰略導彈，也可以視為一種無人機。
　　衛星小型化，為高性能飛機作為衛星發射平臺、起到第一級“可返回式火箭”的作用奠定了基礎。現在，輕型衛星已越來越成為主流，因為電子技術的快速發展，使計算機體積和重量大為減少。據統計，21世紀初，100~300公斤級衛星的發射數量減少了35%；相比之下，計劃發射的1~100公斤級衛星的數量增加了68%；到2010~2015年，重量為1~100公斤的衛星最終將成為主流。同時，由于新技術的快速發展，在軌衛星的使用壽命增加，所需發射的運載火箭數量減少，現有的固定式發射系統從商業角度講是極不合算的。換言之，以空天飛機為手段的近地太空航空航天系統，其未來商業潛力十分巨大，可能在10~15年后排擠純航空系統的地位。
    更為重要的是，航空航天的軍事競爭不斷加劇。今后，不可能在同溫層以上、大氣層上下邊緣留出“一片凈土”，于是導致要發展既不像美國航天飛機那種只能執行純航天任務，又不像米格－29只能執行傳統空中作戰任務的新型航空器。因此，空天飛機將破殼而出。如果作為反戰略導彈的一環，空天飛機的長處是既可像其他太空攔截武器一樣，在外層太空待命，又具有部署和攻擊的更大自主性和靈活性；如果是作為衛星空中發射平臺，可以放棄制造和使用原有的發射系統，提高發射地點的靈活性和時間選擇的時效性。由于運載火箭發射往往需要提前很長時間進行計劃，準備周期較長，而進行小型衛星的快速發射，并組建必要的軌道集群，可以快速獲得信息優勢。如果能作為對空、對地作戰平臺，空天飛機的作用則更不可小視。用空天飛機仰射或平射擊毀其他航天器，優勢顯然比從地面或同溫層以下空中發射導彈要明顯，也比從固定在軌平臺發射動能或定向能武器更具技術簡便性。用空天飛機潛入大氣層攻擊地面目標，顯然也要比普通飛機突然和隱蔽。空天飛機在軌飛行時是不需要消耗燃料的，做變軌飛行和姿態調整時也只需消耗很少的燃料，在用副油箱性質的助推火箭發射升空后，如果生命維持系統跟得上，它可以用做較長時間的空中戰斗值班，這也是普通飛機望塵莫及。
    當然，在國際軍力對比極不平衡的情況下，無論是從效用性、時效性和應用范圍來看，還是從制造和使用的成本角度來說，純粹空天飛機的未來角色，主要還在于戰略威懾和執行特殊任務，不可能像普通軍用飛機一樣批量生產和成建制列裝。而具備空天飛機特征的第六代戰斗機，則更具有實際意義。因此，就目前而言，不少國家都把注意力放在發展高性能飛機執行航天任務上 。
    12月11日中國權威航天專家、中科院院士莊逢甘向香港文匯報透露國產空天飛機三年內試飛，現在看來并非虛言，我們期待2010年中國“神龍”航天飛機的首飛。
   《簡氏防務周刊》2002年披露，美國波音公司近日證實其正在進行多個關于反重力裝置的實驗，并試圖將其用于生產不用燃料的飛機或者大型飛船。波音公司希望與一位俄羅斯的科學家聯手進行反重力研究，這位名為帕特萊諾夫的科學家此前曾宣稱自己已經找到了將物體同重力屏蔽開的辦法。波音公司的發言人稱：“我們認為這類研究有它的科學基礎。我們希望能夠同這位對這個領域的研究有著透徹的了解的俄羅斯科學家進行合作。”悉，美國宇航局和軍方的BAE系統公司也在從事反重力項目的研究。波音公司這個項目原本處于保密狀態，但是最近其細節被《簡氏防務周刊》泄漏，所以波音公司不得不對此進行證實。

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2015-010901