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“世界最大飛機”空中發射火箭

2019-05-23 10:00 評論數:

“世界最大飛機”空中發射火箭

這架據稱是“世界最大飛機”采用雙機身設計,看上去頗為獨特

4月13日清晨,一架大型飛機從美國莫哈韋航天航空港起飛,在沙漠上空進行一段時長150分鐘、時速304千米/小時的試飛后,安全返回機場著陸,成功完成首飛任務。試飛員在接受媒體采訪時表示,飛機在操控性、機動性和著陸穩定性方面表現不錯。

雙機身設計,配備6個發動機

這架據稱“世界最大飛機”采用雙機身設計,機長73米,高15米,翼展117米(比一個足球場還寬),尾部距地面57米高。由于機身龐大,設計團隊為其安裝6臺波音747飛機配備的發動機提供動力。該機最大起飛重量接近590噸,有效載荷超過226噸,不過飛行速度和續航能力不算突出,僅有10小時滯空時間和1800公里左右有效航程。

一架既飛不快又飛不遠的大型飛機能用來干什么?這要從“平流層發射”公司說起。

“平流層發射”公司是一家專注于研發航空航天運載設備的公司。該公司計劃使用大型飛機作為空中發射平臺,攜帶運載火箭在高空發射,將衛星等設備送入軌道。按照其設想,飛機起飛后,經過20分鐘爬升后到達一萬米左右高空進入巡航狀態。當接到地面指令后,飛機迅速調整飛行姿態,以合適的仰角釋放機上搭載的運載火箭,火箭發射后,很快將衛星送入預定軌道。

空中發射火箭頗具優勢

其實,將飛機作為火箭發射平臺的想法早已有之。上世紀八九十年代,美蘇就曾使用大型飛機發射航天飛機,不過由于種種技術不足,當時并未成功將飛機送入太空。近年來,隨著技術進步,尤其是伴隨商業航天發射活動日漸頻繁以及小型衛星發射任務增多,傳統的地面發射方式已無法滿足各類發射需求,因此,空中發射再次受到關注。

空中平臺發射的優勢顯而易見。首先,發射效率高。傳統運載火箭從地面發射起飛后,依靠火箭發動機的龐大推力克服重力實現飛行,這一過程需要消耗大量燃料,火箭效率并不高。飛機作為發射平臺時,先將運載火箭運送至高空再進行點火發射,由于高空空氣稀薄,飛行阻力低,加上飛機可為火箭提供初始速度,發射效率提高不少。

其次,發射更靈活。運載火箭的發射計劃往往需要提前制訂,這對于發射載荷小、發射次數頻繁的小型衛星發射而言局限性很大。使用空中發射平臺不需要漫長等待,衛星在短時間內可以被送入軌道。“平流層發射”公司宣稱,可以像預約機票一樣預約空中發射,甚至可以在火箭發射幾天前接受顧客的訂單。不僅如此,發射火箭時,飛機通過調整發射仰角,可以將不同目標送入不同軌道。這樣一來,一個架次飛行可搭載不同發射需求的火箭。

再次,發射可靠性更有保證。普通運載火箭發射活動容易受多種因素干擾,例如大風或雷雨天氣足以讓發射計劃被迫擱置。飛機可以直接將火箭帶到氣象平穩的平流層,有效規避各種不利因素影響,順利執行發射任務。

未來航天發射新平臺

在為這架“巨無霸”選配運載火箭時,“平流層發射”公司花費不少心思。目前,該飛機可以搭載3枚 “飛馬座-XL” 小型運載火箭,每枚火箭可將1顆重量超過400公斤的衛星送入近地軌道。不過,“平流層發射”公司的目標更為長遠。據悉,該公司計劃正在開發一款擁有3400公斤有效載荷的中型運載火箭,另一款重型運載火箭的有效載荷更高達6000公斤,還包括一艘能運送宇航員和貨物的“太空飛機”。

研發空中發射平臺的機構并不止“平流層發射”公司一家。去年年底,同樣在莫哈維航空航天港,一架由英國維珍銀河公司研發的雙體飛機起飛后,在高空釋放攜帶的“宇宙飛船二號”航天器。航天器點火后,經過60秒沖刺,最終到達82.7千米的高度。無獨有偶。今年1月份,俄羅斯網站透露,俄科學院火箭設計中心正在研制一種空中發射技術。如此看來,距地面20至100千米的臨近空間將成為各國競相搶占的又一技術高地,在這一空間內,具備航空航天雙重特征的新型飛行器將在未來大放異彩。

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