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「德培说」太空的军用、民用、商业三栖时代到来

2017-05-11 王德培 德培论趋势

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在火星发射推力方面,我国已经接近1000吨了,和美国的差距越来越短,以中国“长征-5”号火箭为例,起飞质量879吨,起飞推力10524千牛,拥有低轨道25吨级运载能力,同步轨道25吨级运载能力。2016年11月3日,“长征-5”号火箭从海南文昌卫星发射中心发射成功,标志着中国火箭跨入世界大型火箭行列。    


在发射卫星的安全准确度、成功率上,我国也是排名靠前的。2016年可谓是“航空丰收年”,我国全年宇航发射次数超过了俄罗斯的17次,以22次的成绩与美国并列世界第一。



与此同时,我国也在研究把火箭等航天器送上太空再实现安全返回的技术,但是截至目前,和美国还存在着一定的距离。


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从空间技术领域角度来看,火箭回收利用便是一项“颠覆性技术”。从目前的进展来看,蓝色起源和 SpaceX 这两家公司在这方面已经取得突破,并且在不断提升试验成功率和稳定性。


2016年8月1日,央视在新闻联播中披露,中国正研发一种高技术的飞行器,这种飞行器比已经退休的航天飞机更高效,它使用多种动力,能从普通机场起飞,并直线飞入轨道。美国《大众科学》月刊网站也在2016年8月9日刊登题为《中国组合动力航天飞机可能重置21世纪太空竞赛》对此进行了报道。



这种组合动力航天飞机的组合循环发动机的运作:


利用涡轮扇发动机涡轮喷气发动机让飞行器从飞机跑道上水平起飞。


一旦来到空中,就会转而使用冲压发动机


随着速度增加,又调整为超音速燃烧冲压式喷气发动机


在超音速燃烧冲压式喷气发动机阶段,该组合动力航天飞机将在“近太空”(位于海平面以上20-100公里处)处进入极超音速飞行。最后,该航天飞机将利用它的火箭发动机飞出“近太空”,进入轨道。这种航天飞机可方便地重复使用,这会大大降低太空发射的成本。在央视的解说词中,明确说“相比航天飞机和部分回收的运载火箭,组合动力飞行器有更好的维护性和实用性”。


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2015年,在中国航空协会官网公布的第三届冯如航空科技精英奖获奖名单与事迹介绍中,关于我国的高超音速飞行器的研究情况中,首次公开证实了我国超燃冲压发动机研制成功和高超声速飞行器完成自主飞行试验的消息。中国成为世界上继美国之后第二个掌握超音速燃烧冲压式喷气发动机技术的国家。


中国还拥有世界上最大的极超音速风洞,它可以用来测试超音速燃烧冲压式喷气发动机,而无需在高海拔处进行成本高昂又非常危险的飞行测试。 中国已经拥有各种先进的固体燃料和液体燃料太空火箭。甚至中国在历史上处于弱势的涡轮发动机技术或许也不成问题。


航空飞行器方面,中俄联合研发C929宽体客机,同时,我国也在努力开发隐形轰炸机,在这一领域与美国的差距也将缩短。美、俄的战略轰炸机,至少从规划上讲,将实现在天空和太空间无界限飞行,像这样的一种技术,实际上涉及到新型航发机,而这种发动机与国家的基础工业有关。


《2016中国的航天》白皮书中提到“力争2030年跻身航天强国”。那换句话说,至少今天中国与航天强国还有15年的差距,这15年既要赶上,同时由于别国也在发展,因此我国发展速度要求也很高。这样看来,我国在深空方面的投入量将会越来越大,国家、民用、商业、军用将会走上一条协同发展的道路


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