這架據(jù)稱是“世界最大飛機(jī)”采用雙機(jī)身設(shè)計(jì),看上去頗為獨(dú)特
4月13日清晨,一架大型飛機(jī)從美國莫哈韋航天航空港起飛,在沙漠上空進(jìn)行一段時(shí)長150分鐘、時(shí)速304千米/小時(shí)的試飛后,安全返回機(jī)場著陸,成功完成首飛任務(wù)。試飛員在接受媒體采訪時(shí)表示,飛機(jī)在操控性、機(jī)動(dòng)性和著陸穩(wěn)定性方面表現(xiàn)不錯(cuò)。
雙機(jī)身設(shè)計(jì),配備6個(gè)發(fā)動(dòng)機(jī)
這架據(jù)稱“世界最大飛機(jī)”采用雙機(jī)身設(shè)計(jì),機(jī)長73米,高15米,翼展117米(比一個(gè)足球場還寬),尾部距地面57米高。由于機(jī)身龐大,設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)為其安裝6臺(tái)波音747飛機(jī)配備的發(fā)動(dòng)機(jī)提供動(dòng)力。該機(jī)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(xù)航能力不算突出,僅有10小時(shí)滯空時(shí)間和1800公里左右有效航程。
一架既飛不快又飛不遠(yuǎn)的大型飛機(jī)能用來干什么?這要從“平流層發(fā)射”公司說起。
“平流層發(fā)射”公司是一家專注于研發(fā)航空航天運(yùn)載設(shè)備的公司。該公司計(jì)劃使用大型飛機(jī)作為空中發(fā)射平臺(tái),攜帶運(yùn)載火箭在高空發(fā)射,將衛(wèi)星等設(shè)備送入軌道。按照其設(shè)想,飛機(jī)起飛后,經(jīng)過20分鐘爬升后到達(dá)一萬米左右高空進(jìn)入巡航狀態(tài)。當(dāng)接到地面指令后,飛機(jī)迅速調(diào)整飛行姿態(tài),以合適的仰角釋放機(jī)上搭載的運(yùn)載火箭,火箭發(fā)射后,很快將衛(wèi)星送入預(yù)定軌道。
空中發(fā)射火箭頗具優(yōu)勢
其實(shí),將飛機(jī)作為火箭發(fā)射平臺(tái)的想法早已有之。上世紀(jì)八九十年代,美蘇就曾使用大型飛機(jī)發(fā)射航天飛機(jī),不過由于種種技術(shù)不足,當(dāng)時(shí)并未成功將飛機(jī)送入太空。近年來,隨著技術(shù)進(jìn)步,尤其是伴隨商業(yè)航天發(fā)射活動(dòng)日漸頻繁以及小型衛(wèi)星發(fā)射任務(wù)增多,傳統(tǒng)的地面發(fā)射方式已無法滿足各類發(fā)射需求,因此,空中發(fā)射再次受到關(guān)注。
空中平臺(tái)發(fā)射的優(yōu)勢顯而易見。首先,發(fā)射效率高。傳統(tǒng)運(yùn)載火箭從地面發(fā)射起飛后,依靠火箭發(fā)動(dòng)機(jī)的龐大推力克服重力實(shí)現(xiàn)飛行,這一過程需要消耗大量燃料,火箭效率并不高。飛機(jī)作為發(fā)射平臺(tái)時(shí),先將運(yùn)載火箭運(yùn)送至高空再進(jìn)行點(diǎn)火發(fā)射,由于高空空氣稀薄,飛行阻力低,加上飛機(jī)可為火箭提供初始速度,發(fā)射效率提高不少。
其次,發(fā)射更靈活。運(yùn)載火箭的發(fā)射計(jì)劃往往需要提前制訂,這對(duì)于發(fā)射載荷小、發(fā)射次數(shù)頻繁的小型衛(wèi)星發(fā)射而言局限性很大。使用空中發(fā)射平臺(tái)不需要漫長等待,衛(wèi)星在短時(shí)間內(nèi)可以被送入軌道?!捌搅鲗影l(fā)射”公司宣稱,可以像預(yù)約機(jī)票一樣預(yù)約空中發(fā)射,甚至可以在火箭發(fā)射幾天前接受顧客的訂單。不僅如此,發(fā)射火箭時(shí),飛機(jī)通過調(diào)整發(fā)射仰角,可以將不同目標(biāo)送入不同軌道。這樣一來,一個(gè)架次飛行可搭載不同發(fā)射需求的火箭。
再次,發(fā)射可靠性更有保證。普通運(yùn)載火箭發(fā)射活動(dòng)容易受多種因素干擾,例如大風(fēng)或雷雨天氣足以讓發(fā)射計(jì)劃被迫擱置。飛機(jī)可以直接將火箭帶到氣象平穩(wěn)的平流層,有效規(guī)避各種不利因素影響,順利執(zhí)行發(fā)射任務(wù)。
未來航天發(fā)射新平臺(tái)
在為這架“巨無霸”選配運(yùn)載火箭時(shí),“平流層發(fā)射”公司花費(fèi)不少心思。目前,該飛機(jī)可以搭載3枚 “飛馬座-XL” 小型運(yùn)載火箭,每枚火箭可將1顆重量超過400公斤的衛(wèi)星送入近地軌道。不過,“平流層發(fā)射”公司的目標(biāo)更為長遠(yuǎn)。據(jù)悉,該公司計(jì)劃正在開發(fā)一款擁有3400公斤有效載荷的中型運(yùn)載火箭,另一款重型運(yùn)載火箭的有效載荷更高達(dá)6000公斤,還包括一艘能運(yùn)送宇航員和貨物的“太空飛機(jī)”。
研發(fā)空中發(fā)射平臺(tái)的機(jī)構(gòu)并不止“平流層發(fā)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(fā)的雙體飛機(jī)起飛后,在高空釋放攜帶的“宇宙飛船二號(hào)”航天器。航天器點(diǎn)火后,經(jīng)過60秒沖刺,最終到達(dá)82.7千米的高度。無獨(dú)有偶。今年1月份,俄羅斯網(wǎng)站透露,俄科學(xué)院火箭設(shè)計(jì)中心正在研制一種空中發(fā)射技術(shù)。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(shù)高地,在這一空間內(nèi),具備航空航天雙重特征的新型飛行器將在未來大放異彩。(夏昊 樓建濤)
(責(zé)編:李方園(實(shí)習(xí)生)、陳羽)
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