記者從中國航天科技集團(tuán)獲悉，我國“組合動力飛行器”項目已經(jīng)開始研制，意味著普通人進(jìn)入太空的成本和門檻有望大大降低。該集團(tuán)公司一院研發(fā)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(jìn)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(fā)動機、沖壓發(fā)動機、航空發(fā)動機等不同動力模式，取長補短。
據(jù)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(fā)動機或吸氣式火箭發(fā)動機；達(dá)到一定速度后，使用適應(yīng)在大氣層內(nèi)高速飛行的沖壓發(fā)動機。這兩種發(fā)動機只能在大氣層內(nèi)使用，而飛行器到達(dá)臨近空間，便需使用火箭發(fā)動機進(jìn)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(xiàn)可重復(fù)的天地往返航天運輸。
航天科技集團(tuán)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(shù)的飛行器，將是航天運輸實現(xiàn)完全可重復(fù)使用的長遠(yuǎn)發(fā)展目標(biāo)。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(fā)趨勢日益明顯，組合動力技術(shù)已成為動力研究的前沿和熱點。
譚永華在介紹國際相關(guān)技術(shù)研究現(xiàn)狀時表示，火箭技術(shù)方面，把傳統(tǒng)一次性火箭變?yōu)榭啥啻问褂没鸺婕暗年P(guān)鍵技術(shù)大多已經(jīng)突破。
同時譚永華透露，我國在可重復(fù)使用火箭方面已有大量技術(shù)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(fā)動機已具備一定重復(fù)使用能力。
在沖壓發(fā)動機方面，據(jù)知情人士透露，我國新型沖壓發(fā)動機研制取得成功，已進(jìn)入實際應(yīng)用階段。
沖壓發(fā)動機是在大氣層內(nèi)實現(xiàn)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(jìn)氣道過程中將動能轉(zhuǎn)變?yōu)閴毫δ?，?jīng)壓縮后的空氣進(jìn)入燃燒室與燃料混合進(jìn)行等壓燃燒，生成的高溫燃?xì)庠趪姽苤信蛎浖铀俸笈懦霎a(chǎn)生推力。
張永說，與火箭要攜帶大量氧化劑不同，沖壓發(fā)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(chǎn)生化學(xué)反應(yīng)并產(chǎn)生推力，從而實現(xiàn)輕裝上陣。
記者了解到，我國對沖壓發(fā)動機的研究已開展多年。早期產(chǎn)品速度大約在3倍音速以下，而已經(jīng)研制成功的新型沖壓發(fā)動機速度可達(dá)4.5倍音速。未來的產(chǎn)品，速度有望達(dá)到7倍甚至10倍音速以上。
與目前擔(dān)當(dāng)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。除了可重復(fù)使用，它無需再苛求發(fā)射場條件，而能像飛機一樣利用普通機場實現(xiàn)水平起降，既能降低航天活動成本，也為實現(xiàn)航班化奠定了基礎(chǔ)；傳統(tǒng)火箭“開弓沒有回頭箭”，而緩沖加速的組合動力飛行器遇到問題還能返回，將進(jìn)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(shù)倍的負(fù)荷，組合動力飛行器通過多種發(fā)動機配合工作，可以把過載降低到普通人也能承受的范圍，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(guān)關(guān)鍵技術(shù)，預(yù)計在2030年左右實現(xiàn)亞軌道應(yīng)用和入軌應(yīng)用。
