文章(zhang)來源：中(zhong)國航天科技集團公司 發布時(shi)間：2017-08-03
我國“組合動力飛(fei)行器(qi)”項目已(yi)經開始研制，意(yi)味著普(pu)通人進入太(tai)空的(de)成本和門檻有望(wang)大大降低。中(zhong)國航天(tian)科技集團公司一(yi)院(yuan)研發中(zhong)心副總研究師張永(yong)介紹，未(wei)來該飛(fei)行器(qi)能夠讓普(pu)通旅客(ke)像坐飛(fei)機一(yi)樣(yang)進入太(tai)空。
張永(yong)介紹(shao)，組合動力是一種新型動力，其(qi)基本(ben)原理(li)是集成(cheng)火(huo)箭發動機(ji)(ji)、沖(chong)壓發動機(ji)(ji)、航空發動機(ji)(ji)等(deng)不同(tong)動力模式，取長補(bu)短。
據了解，組合動(dong)(dong)(dong)力飛(fei)(fei)(fei)行(xing)器(qi)在(zai)(zai)起(qi)飛(fei)(fei)(fei)時，使用(yong)在(zai)(zai)低速(su)飛(fei)(fei)(fei)行(xing)條件(jian)下(xia)性能(neng)很高的航空(kong)渦輪發(fa)(fa)(fa)動(dong)(dong)(dong)機(ji)(ji)或吸氣(qi)式火(huo)箭發(fa)(fa)(fa)動(dong)(dong)(dong)機(ji)(ji)；達到一(yi)定(ding)速(su)度(du)后，使用(yong)適(shi)應在(zai)(zai)大氣(qi)層(ceng)內(nei)高速(su)飛(fei)(fei)(fei)行(xing)的沖壓(ya)發(fa)(fa)(fa)動(dong)(dong)(dong)機(ji)(ji)。這兩種發(fa)(fa)(fa)動(dong)(dong)(dong)機(ji)(ji)只(zhi)能(neng)在(zai)(zai)大氣(qi)層(ceng)內(nei)使用(yong)，而(er)飛(fei)(fei)(fei)行(xing)器(qi)到達臨(lin)近(jin)空(kong)間(jian)，便需使用(yong)火(huo)箭發(fa)(fa)(fa)動(dong)(dong)(dong)機(ji)(ji)進入(ru)太空(kong)。一(yi)院科研人員(yuan)介(jie)紹(shao)，未來的組合動(dong)(dong)(dong)力飛(fei)(fei)(fei)行(xing)器(qi)可(ke)以實(shi)現(xian)可(ke)重復的天(tian)地往(wang)返航天(tian)運輸。
航(hang)天(tian)科技(ji)集團(tuan)六院院長譚永華曾向科技(ji)日(ri)(ri)報(bao)記者表示，融合(he)航(hang)空、航(hang)天(tian)動力技(ji)術(shu)的飛行器，將(jiang)是航(hang)天(tian)運輸實現完全可重復使用的長遠發(fa)展目標。目前(qian)研究人員已提出火箭基(ji)(ji)組(zu)合(he)動力（RBCC）、渦輪(lun)基(ji)(ji)組(zu)合(he)動力（TBCC）等概念。隨著空天(tian)融合(he)趨勢日(ri)(ri)益(yi)加劇、臨近空間(jian)開(kai)發(fa)趨勢日(ri)(ri)益(yi)明顯，組(zu)合(he)動力技(ji)術(shu)已成為動力研究的前(qian)沿和熱點。
譚永華(hua)在介紹國際相關技術研究現狀時表示，火(huo)(huo)箭技術方面，把(ba)傳統一次(ci)性(xing)火(huo)(huo)箭變為可(ke)多次(ci)使用火(huo)(huo)箭所(suo)涉(she)及的(de)關鍵技術大多已經突破。
同時譚永華(hua)透露，我國(guo)在可重復使用(yong)火箭方面已有大量技術儲(chu)備(bei)，初步具備(bei)開展工程研(yan)究的(de)(de)條(tiao)件。我國(guo)新一(yi)代運(yun)載火箭所(suo)用(yong)的(de)(de)新型液體火箭發(fa)動機已具備(bei)一(yi)定重復使用(yong)能(neng)力(li)。
在沖壓發動機方面(mian)，據知情(qing)人士透露，我(wo)國新型沖壓發動機研(yan)制取得成功，已進入(ru)實際應(ying)用階段(duan)。
沖壓發動機是(shi)在(zai)(zai)大(da)氣(qi)(qi)層內實現高超音(yin)速飛行(xing)(xing)的理想動力。其(qi)工作原理是(shi)航(hang)空(kong)器飛行(xing)(xing)時，迎面氣(qi)(qi)流在(zai)(zai)通過進(jin)氣(qi)(qi)道過程中將動能轉(zhuan)變為壓力能，經壓縮后的空(kong)氣(qi)(qi)進(jin)入燃燒(shao)室與(yu)燃料混(hun)合進(jin)行(xing)(xing)等壓燃燒(shao)，生(sheng)成的高溫燃氣(qi)(qi)在(zai)(zai)噴管(guan)中膨脹(zhang)加速后排出(chu)產(chan)生(sheng)推(tui)力。
張永(yong)說，與火箭要(yao)攜帶大量氧(yang)化劑(ji)不同，沖壓(ya)發動機(ji)可以使用空氣中的氧(yang)作為(wei)氧(yang)化劑(ji)，與自身攜帶的燃(ran)燒劑(ji)產(chan)生化學反應(ying)并產(chan)生推力，從而實(shi)現輕裝(zhuang)上陣(zhen)。
記者了解到，我國(guo)對沖(chong)壓發動機(ji)的(de)研究已開(kai)展多年。早(zao)期產品速(su)(su)度(du)(du)大約在(zai)3倍(bei)音速(su)(su)以(yi)下，而已經研制成功的(de)新型沖(chong)壓發動機(ji)速(su)(su)度(du)(du)可達4.5倍(bei)音速(su)(su)。未來的(de)產品，速(su)(su)度(du)(du)有(you)望達到7倍(bei)甚至10倍(bei)音速(su)(su)以(yi)上。
與目前擔當航天(tian)運輸主(zhu)力(li)(li)的(de)(de)(de)火箭(jian)相(xiang)比，未來的(de)(de)(de)組(zu)合動力(li)(li)飛(fei)行(xing)器有多項特點。除了可(ke)重復使用，它無需再苛求(qiu)發射場條(tiao)件，而(er)能像飛(fei)機(ji)一(yi)樣利(li)用普通機(ji)場實(shi)(shi)現水(shui)平起降，既(ji)能降低航天(tian)活動成(cheng)本，也(ye)為(wei)實(shi)(shi)現航班化奠定(ding)了基礎；傳統火箭(jian)“開弓沒有回(hui)頭箭(jian)”，而(er)緩(huan)沖加速的(de)(de)(de)組(zu)合動力(li)(li)飛(fei)行(xing)器遇到問題還能返回(hui)，將(jiang)進一(yi)步(bu)保障載(zai)人航天(tian)活動的(de)(de)(de)安全(quan)。此外，火箭(jian)飛(fei)行(xing)時加速太快，會使航天(tian)員(yuan)承(cheng)受(shou)超過(guo)體重數倍的(de)(de)(de)負荷，組(zu)合動力(li)(li)飛(fei)行(xing)器通過(guo)多種發動機(ji)配合工作，可(ke)以(yi)把過(guo)載(zai)降低到普通人也(ye)能承(cheng)受(shou)的(de)(de)(de)范圍，讓乘客感(gan)覺像坐飛(fei)機(ji)一(yi)樣舒(shu)適。
張永表示，我國計(ji)(ji)劃用(yong)3至5年時間掌握組合動力飛行器相關關鍵技術，預計(ji)(ji)在2030年左右實現亞軌(gui)道應用(yong)和入軌(gui)應用(yong)。