航天飞机|神龙空天飞机重现江湖？速度24马赫，系列独创技术领先大洋彼岸( 四 )
技术成体系突破加速航天飞机“白菜化”
21世纪第一个十年期间曾经有一张轰-6轰炸机挂飞代号“神龙”飞行器的照片广为流传 ， 当时不少人认为它就是一款空天飞机 ， 实际上这款飞行器只能起到大气层内的动力测试作用 。
神龙验证飞行器
大约在十年前陕西卫视又石破天惊地报道了我国跨大气层飞行器试飞成功的消息 ， 此次试飞是亚轨道飞行还不是正式的轨道飞行 ， 真正的轨道飞行就是此次发射的可重复使用试验航天器 。
跨大气层飞行器试飞成功
带翼航天器研制的难点有三个 ， 一个是在轨长期运行管控能力 ， 首先要有充沛的电力供应 ， 以大洋彼岸的X-37B航天飞机为例其机身中部为可展开的货仓 ， 货仓里有可呈扇形展开的太阳翼 。
这一技术对我们而言不存在任何瓶颈 ， 而且基于柔性砷化
在轨管控还包括姿态控制能力 ， X-37B机身周遭遍布有多部可重复启动上千次的姿控发动机 ， 我国今年上半年发射的新一代载人飞船返回舱应用的世界最大推力的无毒无污染高可靠性的双组元发动机更是具有跨代领先优势 ， 同样可以应用于可重复使用试验航天器 。
新一代载人飞船双组元姿控发动机
服务载人登月任务的新一代载人飞船试验船还验证了高度自主化的GNC系统 ， 它可以自主测定轨道进行机动 ， 而无需地面测控站干预 ， 因此可以预见可重复使用试验航天器在轨性能将全面优于X-37B 。
第二个难点就是再入大气层 ， 与巅峰高地此前分析DF-26再入大气层一样 ， 带翼航天器再入大气的热控环境更加复杂 ， 不同于双锥体构型的DF-26 ， 呈飞机形态的带翼航天器热力聚集效应更加明显 ， 机头与机翼前端将承受最强热流烧蚀 。
再入大气层热流烧蚀
根据十年前的报道披露 ， 我国带翼航天器应用了陶瓷基复合材料 ， 而经过十年发展我们的选择更多 ， 湖南中南大学耐受三千摄氏度高温烧蚀的金属基耐烧蚀材料、新一代载人飞船试验船返回舱使用的多款轻质低烧蚀防热材料都可以胜任 。
可重复使用试验航天器再入大气减速不同于载人飞船返回舱基于气动减速与减速伞减速 ， 前者只有气动减速 ， 其再入速度高达24马赫 ， 需要高超音速风洞进行充分的吹风测试 ， 以验证其设计可靠性 ， 我国在西南地区早在十年前就建成的亚洲最大世界先进的风洞群将对此项工作提供支持 。
国产高能脉冲风洞
第三个难点是高速自主返场降落 ， 带翼航天器着陆需要有极高的落点精度 ， 因为它的着陆点是仅有数十米宽度的机场跑道 ， 保证高精度返场降落有两个手段 ， 首先是再入大气的初始轨道精度保证 ， 再就是航天器基于机翼与自主控制系统的落点精度修正 。
今年上半年完成首飞任务返场着陆于东风着陆场的新一代载人飞船试验船返回舱就实现了10.8环的高精度落点成绩 ， 这主要得益于新飞船上装备了“全数字全系数自适应预测校正制导系统” ， 这套系统是完全迥异于国内外其他方法的独创技术 ， 它的智能化程度更高 ， 能够灵活应对复杂多变的飞行环境 ， 控制更平稳、精度也更高 。
新一代载人飞船打出10.8环落点精度成绩
具体方法是实时预报返回舱轨迹误差 ， 进而根据误差调整飞行轨迹 ， 大家想象一下连没有机翼的返回舱都能够实现10.8环落点精度 ， 对于控制能力更强的带翼航天器应用这项技术后将会怎样？这是完全可以预见的 。
实际上早在十年前跨大气层飞行器进行亚轨道飞行时我们就已经突破了自主返场降落技术 ， 基于这一技术又衍生发展了为反舰快递指示海上目标的无侦-8高超音速火箭动力无人机 。
无侦-8
闷声发大财是航天系统的习惯 ， 悄无声息地就攻克了令各国羡艳的航天飞机技术 ， 而可重复使用试验航天器仅仅是一个开局 ， “白菜化”才是我们的最终目标 。
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