我國"組合動力飛行器"預計2030年實現應用
記者從中國航天科技集團獲悉，我國「組合動力飛行器」項目已經開始研製，意味著普通人進入太空的成本和門檻有望大大降低。該集團公司一院研發中心副總研究師張永介紹，未來該飛行器能夠讓普通旅客像坐飛機一樣進入太空。
張永介紹，組合動力是一種新型動力，其基本原理是集成火箭發動機、衝壓發動機、航空發動機等不同動力模式，取長補短。
據了解，組合動力飛行器在起飛時，使用在低速飛行條件下性能很高的航空渦輪發動機或吸氣式火箭發動機；達到一定速度後，使用適應在大氣層內高速飛行的衝壓發動機。這兩種發動機只能在大氣層內使用，而飛行器到達臨近空間，便需使用火箭發動機進入太空。一院科研人員介紹，未來的組合動力飛行器可以實現可重複的天地往返航天運輸。
航天科技集團六院院長譚永華曾向科技日報記者表示，融合航空、航天動力技術的飛行器，將是航天運輸實現完全可重複使用的長遠發展目標。目前研究人員已提出火箭基組合動力（RBCC）、渦輪基組合動力（TBCC）等概念。隨著空天融合趨勢日益加劇、臨近空間開發趨勢日益明顯，組合動力技術已成為動力研究的前沿和熱點。
譚永華在介紹國際相關技術研究現狀時表示，火箭技術方面，把傳統一次性火箭變為可多次使用火箭所涉及的關鍵技術大多已經突破。
同時譚永華透露，我國在可重複使用火箭方面已有大量技術儲備，初步具備開展工程研究的條件。我國新一代運載火箭所用的新型液體火箭發動機已具備一定重複使用能力。
在衝壓發動機方面，據知情人士透露，我國新型衝壓發動機研製取得成功，已進入實際應用階段。
衝壓發動機是在大氣層內實現高超音速飛行的理想動力。其工作原理是航空器飛行時，迎面氣流在通過進氣道過程中將動能轉變為壓力能，經壓縮後的空氣進入燃燒室與燃料混合進行等壓燃燒，生成的高溫燃氣在噴管中膨脹加速後排出產生推力。
張永說，與火箭要攜帶大量氧化劑不同，衝壓發動機可以使用空氣中的氧作為氧化劑，與自身攜帶的燃燒劑產生化學反應併產生推力，從而實現輕裝上陣。
記者了解到，我國對衝壓發動機的研究已開展多年。早期產品速度大約在3倍音速以下，而已經研製成功的新型衝壓發動機速度可達4.5倍音速。未來的產品，速度有望達到7倍甚至10倍音速以上。
與目前擔當航天運輸主力的火箭相比，未來的組合動力飛行器有多項特點。除了可重複使用，它無需再苛求發射場條件，而能像飛機一樣利用普通機場實現水平起降，既能降低航天活動成本，也為實現航班化奠定了基礎；傳統火箭「開弓沒有回頭箭」，而緩衝加速的組合動力飛行器遇到問題還能返回，將進一步保障載人航天活動的安全。此外，火箭飛行時加速太快，會使航天員承受超過體重數倍的負荷，組合動力飛行器通過多種發動機配合工作，可以把過載降低到普通人也能承受的範圍，讓乘客感覺像坐飛機一樣舒適。
張永表示，我國計劃用3至5年時間掌握組合動力飛行器相關關鍵技術，預計在2030年左右實現亞軌道應用和入軌應用。
編輯：劉偉瓊
（文章選自中國科技網-科技日報，已授權轉載）
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