美国东部时候22日19时52分(北京时候23日7时52分),人类首架空天飞机x-37b搭乘“阿特拉斯-5”型运载火箭发射升空。按打算,x-37b最多可在太空持续飞翔270天
机头与机翼等温度最高的部位,要求采取碳复合质料,这类复合质料大要有碳化硅涂层,重量轻,耐高温机能好。别的,还需求研讨金属基复合质料,比方碳化硅纤维加强的钛复合质料等。这类质料应当兼有碳化硅的耐高温机能,又具有钛合金的高强度特性。
空天飞机的布局质料要求很高。在飞翔时,它头部和机翼前缘的大要温度可达2760c。如许,像航天飞机上的防热瓦块式外套,就不再合用了。科学家们研制了一种新型复合质料来代替,并且在一些特别部位采取新型冷却装配,制止了高温的伤害。
空天飞机飞翔速率很快,便于实现环球范围内的快速客运,地球上任何两个都会间的飞翔时候都用不了2个小时。美国设想的一种空天飞机,搭客305人,可在32千米高度和1.2万千米航程内巡航,其巡航速率高达5马赫数。固然航天飞机比起一次利用的运载火箭进步了一大步,但仍有诸如毛病频繁,用度高贵等很多不敷。而空天飞机与航天飞机分歧,它的空中设施简朴,保护利用便利,操纵用度低,在浅显的大型机场上就能程度腾飞和降落,具有普通航路班机的飞翔频次。这类飞机的外型与大型客机类似,更多地具有飞机的长处。它以液氢为燃料,在大气层飞翔时,充分操纵大气中的氧气。加上它能够上百次的反复利用,真正实现了高效能和低用度的长处。据预算,用它发射近地卫星用度只要航天飞机的1/5,而发射地球同步卫星用度则可减少一半。这使空天飞机期近将到来的空间商务合作中立于不败之地。
在一体化设想中,最庞大的是要使进气道与排气喷管的多少形状,能随飞翔速率的窜改而窜改,以便调度进宇量,使发动机在低速时能产生额定推力,而在高速时又可降落耗油量,还要包管进气道有充足的刚度和耐高温机能,以使它在返回再入大气层的过程中,能接受住高速气流和蔼动力热的感化,如许才不致产生较着变形,才可多次反复利用。
但是,颠末几年的研讨阐发,科学家们发规,畴昔的估计过于悲观。实际上。上述三条路子知易而行难。需求处理的关头技术难度决非短时候内能冲破,这些关头技术有:
空天飞机是既能航空又能航天的新型飞翔器。它像浅显飞机一样腾飞,以高超音速在大气层内飞翔,在30~100千米高空的飞翔速率为12~25倍音速,并直接加快进上天球轨道,成为航天飞翔器,返回大气层后,像飞机一样在机场着陆。在此之前,航空和航天是两个分歧的技术范畴,由飞机和航天飞翔器别离在大气层内、外活动,航空运输体系是反复利用的,航天运载系同普通是不能反复利用的。而空天飞机能够达到完整反复利用和大幅度降落航天运输用度的目标。
处理氛围动力学题目的根基手腕是风洞。目前,就连美国也不具有马赫数能够超越如许大范围的实验风洞。即便有了风洞还需求作上百万小时的实验,那意味着就是日夜不断地实验,也需求破钞100多年的时候。因而,只能乞助于计算机,用计算体例来处理,而对那维尔斯托克斯方程的求解目前尚存在很多实际上和计算速率上的题目。
空天飞机技术难度大,所需投资多,研制周期长,以是将来进入全尺寸样机研制,必将也会象空间站那样采纳国际合作的体例。