隨著航空器技術(shù)的發(fā)展,空天飛機的概念逐漸走入人們視野。所謂空天飛機,廣義上來說是航空航天飛機的簡稱,既可以航空,在大氣中飛行;又能夠航天,在太空中飛行。可以說空天飛機是航天飛機普通化與普通飛機航天化的真實寫照,也是未來戰(zhàn)場上的重要角色之一。
空天飛機想要出現(xiàn)在未來戰(zhàn)場并大顯身手,需要滿足的第一條件就是動力問題。如果說航空發(fā)動機是眾所周知的工業(yè)之花,那么空天飛機的發(fā)動機則是難上加難。從現(xiàn)有的設(shè)計思路看,想要飛向太空,它需要擁有一個傳統(tǒng)飛機發(fā)動機和火箭發(fā)動機混合配置的動力裝置,包括傳統(tǒng)戰(zhàn)機的渦輪噴氣發(fā)動機,還需要具備沖壓發(fā)動機和火箭發(fā)動機。
不妨試想一下動力系統(tǒng)在空天飛機起飛和著陸時的場景——起飛時,渦輪噴氣發(fā)動機先工作,隨著速度和高度的增加,沖壓發(fā)動機介入,最后火箭發(fā)動機工作,像航天飛機一樣進入軌道。在返回大氣層時,發(fā)動機工作順序相反,在軍用機場著陸。
空天飛機的探索之路由來已久,1996年,洛克希德·馬丁公司開始實施空天飛機研制計劃,研制出樣機“X-33”。并在2002年的沃魯普斯島成功進行了6萬磅探空火箭的飛行測試。波音公司也推出了著名的X-37B空天戰(zhàn)斗機,并于2020年發(fā)射升空。資料顯示,計劃到2025年,美軍將按研制出一架真正意義上的空天飛機。
空天飛機想在未來戰(zhàn)場執(zhí)行任務(wù),還需要證明其自身的軍事價值。它既可以像大多數(shù)太空攔截武器一樣,在外層太空待命,又具有更大的自主性和靈活性,自由返回大氣層;可以做靈活快速的衛(wèi)星空中發(fā)射平臺,快速獲得信息優(yōu)勢;還可以作為對空、對地作戰(zhàn)平臺,擊毀其他航天器;還可以借鑒洲際導(dǎo)彈的反導(dǎo)原理,從大氣層攻擊地面目標(biāo),比普通飛機更加隱蔽。
值得一提的是,由于航天的物理原理,空天飛機在軌飛行時是不需要消耗燃料的,并且因為太空的重力環(huán)境,做變軌飛行和姿態(tài)調(diào)整時也只需消耗很少的燃料。理論上說,在用副油箱性質(zhì)的助推火箭發(fā)動機發(fā)射升空后,如果生命維持系統(tǒng)跟得上,它還可以用做較長時間的空中戰(zhàn)斗值班,這是體積小的衛(wèi)星、無法做機動動作的空間站、普通的高空飛機所望塵莫及的。
不僅如此,依托空天飛機強大的變軌能力,它可以進入其他衛(wèi)星的軌道中,利用伸出的機械臂捕獲衛(wèi)星,然后扮演“維修工”的角色進行在軌維修,或者直接把他國衛(wèi)星或無法維修的衛(wèi)星推入大氣層燒毀。
可以預(yù)見,擁有自身鮮明特點,結(jié)合了航空和航天多項融合技術(shù)的空天飛機,將在未來的空天領(lǐng)域的競爭中大顯身手。