近日，中央電視臺報道稱，航天三院正在研發(fā)一種空天飛機，可通過普通機場起降并可執(zhí)行航天發(fā)射任務的空天飛機。該項目被成為“騰云工程”。

    據(jù)報道，新一代的空天飛機可用于衛(wèi)星發(fā)射、載人載貨、太空救援等任務。工程目標是在2030年之前設計并制造完成可重復使用的空天飛機。類似的項目還有英國的“云霄塔”空天飛機。不過和英國人直接追其單極入軌不同，騰云工程將分兩步走。

    航天飛機的機翼就是為了降落準備，發(fā)射時完全是徒增阻力。傳統(tǒng)化學火箭的技術(shù)瓶頸非常明顯，主要面臨著幾個問題，無法有效使用大氣層內(nèi)的空氣動力，而且必須自帶氧化劑，結(jié)果就是可用載荷相當?shù)汀Ｃ绹耐列?5號，火箭發(fā)射重量高達3000噸，卻只能把100噸的載荷送到近地軌道。

    據(jù)了解，騰云工程項目在第 一階段的技術(shù)難度比起“云霄塔”的直接入軌是相對較低的，但是第二階段則非常值得期待，如果是要達成單級入軌，那么技術(shù)上應該是類似“云霄塔”空天飛機的原理。

    “云霄塔”采用氫燃料組合循環(huán)發(fā)動機，在大氣層內(nèi)時將高壓空氣與液氫混合燃燒，類似于噴氣式發(fā)動機，并且通過冷卻空氣產(chǎn)生液氧。當飛行器抵達大氣層邊緣時，切換至封閉工作狀態(tài)，液氧混合液氫燃燒，此時的工作原理類似于傳統(tǒng)的液氧煤油發(fā)動機。這樣的話，航天器本身不攜帶氧化劑，就解決了傳統(tǒng)火箭運載器運輸載荷低的問題。

    “騰云工程”第 一階段實際上是一個和軍用發(fā)動機項目有所重疊。如果采用兩級入軌，那么第 一級推進器必然采用噴氣式發(fā)動機。這個階段主要是為第二階段的各種技術(shù)要求鋪路以及積累經(jīng)驗。比如可重復使用航天器的隔熱問題。

    超高音速飛行時的摩擦生熱非常嚴重，機身的溫度將超過1400度，對應的耐熱材料很可能會采用碳-碳復合材料，并且超高音速飛行器的氣動設計相當復雜，比如要考慮高溫擾動、激波、邊界層等問題。

    而為了提高運輸載荷，一級運載機必然追求高超音速飛行能力。高超音速飛行需要變循環(huán)發(fā)動機乃至于沖壓式發(fā)動機，這就相當于給未來的第六代戰(zhàn)斗機發(fā)動機做準備了。