空天飞机[第3页/共3页]

3、发动机和机身一体化设想

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。

为了满足空天飞机的防热要求，目前正在研讨用快速固化粉末冶金工艺制造纯度很高、质量很轻的耐高温合金。美国已研制出高速固化钛硼合金，它在高温下的强度可达到目前利用的钛合金在室温下的强度，这类合金适合用来制造机身内层布局骨架。

空天飞机能自在来回于六合之间，凡是航天飞机无能的事，它几近都能胜任。它能够把大的卫星送上天球轨道，一次投放多颗卫星更是它的特长活儿；它能对在轨道上运转的卫星停止维修或回收，当然也能够对敌国的卫星实施粉碎，乃至收为己有；它能向空间站运送或接回宇航员和各种物质；更首要的是它还能履行各种诸如反对、窥伺和轰炸等军事任务，成为颇具能力的空天兵器。

目前的航天飞机，因为受气动加热的时候短，大要覆盖氧化硅防热瓦便可达到对劲的防热结果，但对空天飞机则远远不敷。如果单靠增加防热层厚度来处理题目，则将使重量大大增加，并且防热层还不能被烧坏，不然会影响反复利用。一个较简朴的处理体例是在机头、机翼前缘等部分高温区，利用传热效力特别高的吸热管来吸热，以便把热量转移到温度较低的部位。更好的体例是采取主动式冷却防热体系，也就是把机体布局与防热系同一体化，即把机体布局设想成夹层式或管道式，让推动剂在夹层内或管道内活动，使它吸走氛围对布局外大要摩擦所天生的热量。

80年代末，这股空天飞机热达到飞腾。也激起了中国航空航天专家的很大兴趣。

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：

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。