【科技動向】美國波音公司贏得美國防高級研究計劃局「實驗性太空飛機」XS-1項目研製試飛合同

2017

年

5

年

24

日，美國防部國防高級研究計劃局（

DARPA

）宣布：已正式選定波音公司作為承研商，完成

「實驗性太空飛機」（

XS-1

）項目

的全部研製工作。

XS-1

項目旨在研製試飛一型無人駕駛的完全可重複使用空天運載飛行器：其尺寸與公務機相當，能夠完全依靠自身動力像運載火箭一樣垂直起飛，而無需附加任何外部助推器；飛行器起飛後可持續加速至高超聲速，並爬升到亞軌道高度，然後釋放一個一次性使用的上面級，該上面級最終將

3000

磅（約

1.35

噸）載荷送入地球軌道；與此同時飛行器再入返回，像飛機一樣水平降落，並能夠在數小時內做好執行下一次飛行任務的準備。

波音公司在

2014

年公布的其早期

XS-1

方案想像圖（美國波音公司圖片）

DARPA

負責該項目的經理斯伯納博（

Jess Sponable

）表示，「

XS-1

既不是傳統的飛機，也不是傳統的運載火箭，而有點像兩者的結合；它能夠將軌道發射成本降低一個數量級，同時將發射準備周期大幅降低。我們非常滿意波音公司在項目第一階段所做的工作，並希望能夠繼續在第二、三階段的試製和試飛工作中保持密切合作」。

DARPA

將和波音公司完成技術飛行驗證，即在

10

天內連續完成

10

次飛行，並最終完成一次攜帶上面級載荷投送系統的集成飛行驗證。一旦成功，該項目將能夠將商用航天發射成本降低到每次

500

萬美元（其中包含了一次性使用的上面級的成本，且假定能夠保持每年

10

次以上的發射次數）以下。

為達成該目標，科研團隊計劃廣泛吸納軍用飛機在追求可靠性和快速周轉時間上的常用手段，例如，盡量採用可更換的子系統部件設計，以便可以快速維護和修復。項目將盡量採用

、美國航空航天局（

NASA

）或美空軍之前已經研製的部件或技術。例如，

XS-1

技術驗證機的推進系統將採用洛克達因公司研製的

AR-22

發動機，該發動機實際上是太空梭主發動機

SSME

的改型。其他技術方案還包括：採用先進輕質複合材料低溫油箱來儲存液氫和液氧；採用複合材料和金屬混合的機翼和控制舵面選材方案；採用

DARPA

此前在「空中發射輔助太空進入」（

ALASA

）項目中研發的自動飛行終止和自主飛行及操縱技術。

2017

年

5

月

24

日

DARPA

在發布本文所述消息時，一併發布的波音公司

XS-1

方案想像圖（

DARPA

圖片）

XS-1

項目第二階段將在

2019

年前完成技術驗證機的設計、試製和地面試驗，其發動機將在地面完成

10

天開車

10

次的測試，以為飛行試驗做好準備。項目第三階段預計將在

2020

年完成

12

～

15

次飛行試驗。在進行了充分的風險降低測試之後，

XS-1

最終將在連續的

10

天時間內完成

10

次試飛，其中頭幾次不會攜帶軌道載荷，且速度控制在馬赫數

5

以上，隨後將嘗試把速度提高到

Ma10

以上，並最終將

900

～

3000

磅（約

405

～

1350

千克）軌道載荷送入低地球軌道。

該項目的另一個目標是盡量將飛行試驗取得的成果轉化應用到商業航天發射領域，因此

計劃有選擇性地發布第二、三階段的試驗數據，將這些數據提供給感興趣的航天發射服務商，從而深刻改變航天發射現狀，並由此打開下一代商業航天發射市場的大門。

廖孟豪先生此前已為《空天防務觀察》提供

篇專欄文章，如下表：

有興趣的讀者，可點擊相關文章的

「篇名」閱讀原文。

（中國航空工業發展研究中心

廖孟豪）

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