空天飛機(jī)是既能航空又能航天的新型飛行器。它像普通飛機(jī)一樣起飛，以高超音速在大氣層內(nèi)飛行，加速進(jìn)入地球軌道后，成為航天飛行器，返回大氣層后，像飛機(jī)一樣在機(jī)場著陸。

 【英】Space Areoplane

【美】Space Airplane

空天飛機(jī)是既能航空又能航天的新型飛行器。它像普通飛機(jī)一樣起飛，以高超音速在大氣層內(nèi)飛行，在30～100公里高空的飛行速度為12～25倍音速，并直接加速進(jìn)入地球軌道，成為航天飛行器，返回大氣層后，像飛機(jī)一樣在機(jī)場著陸。在此之前，航空和航天是兩個不同的技術(shù)領(lǐng)域，由飛機(jī)和航天飛行器分別在大氣層內(nèi)、外活動，航空運輸系統(tǒng)是重復(fù)使用的，航天運載系統(tǒng)一般是不能重復(fù)使用的。而空天飛機(jī)能夠達(dá)到完全重復(fù)使用和大幅度降低航天運輸費用的目的。

空天飛機(jī)-基本簡介

空天飛機(jī)是航空航天飛機(jī)的簡稱，它即可航空(在大氣里飛行)又可航天(在太空中飛行)，是航空技術(shù)與航天技術(shù)高度結(jié)合的飛行器，將把空間開發(fā)推向一個新的階段。 空天飛機(jī)是一種未來的飛機(jī)，這種飛機(jī)能像普通飛機(jī)一樣水平起飛，以每小時1.6萬——3萬公里的速度在大氣層內(nèi)飛行，而且可以直接加速進(jìn)入地球軌道，成為航天飛機(jī);返回大氣層后，又像飛機(jī)一樣在機(jī)場著陸，成為自由地往返天地之間的運輸工具，人們稱它為空天飛機(jī)。

空天飛機(jī)能自由往返于天地之間，凡是航天飛機(jī)能干的事，它幾乎都能勝任。它可以把大的衛(wèi)星送入地球軌道，一次投放多顆衛(wèi)星更是它的拿手活兒;它能對在軌道上運行的衛(wèi)星進(jìn)行維修或回收，當(dāng)然也可以對敵國的衛(wèi)星實施破壞，甚至收為己有;它能向空間站運送或接回宇航員和各種物資;更重要的是它還能執(zhí)行各種諸如攔截、偵察和轟炸等軍事任務(wù)，成為頗具威力的空天兵器。

空天飛機(jī)飛行速度很快，便于實現(xiàn)全球范圍內(nèi)的快速客運，地球上任何兩個城市間的飛行時間都用不了2個小時。美國設(shè)計的一種空天飛機(jī)，乘客305人，可在32公里高度和1.2萬公里航程內(nèi)巡航，其巡航速度高達(dá)5馬赫數(shù)。

盡管航天飛機(jī)比起一次使用的運載火箭前進(jìn)了一大步，但仍有諸如故障頻繁，費用昂貴等許多不足。而空天飛機(jī)與航天飛機(jī)不同，它的地面設(shè)施簡單，維護(hù)使用方便，操作費用低，在普通的大型機(jī)場上就能水平起飛和降落，具有一般航線班機(jī)的飛行頻率。這種飛機(jī)的外型與大型客機(jī)相似，更多地具有飛機(jī)的優(yōu)點。它以液氫為燃料，在大氣層飛行時，充分利用大氣中的氧氣。加之它可以上百次的重復(fù)使用，真正實現(xiàn)了高效能和低費用的優(yōu)點。據(jù)估算，用它發(fā)射近地衛(wèi)星費用只有航天飛機(jī)的1/5，而發(fā)射地球同步衛(wèi)星費用則可減少一半。這使空天飛機(jī)在即將到來的空間商務(wù)競爭中立于不敗之地。

【歷史探索】

60年代初，就有人對空天飛機(jī)作過一些探索性試驗，當(dāng)時它被稱為“跨大氣層飛行器”。由于當(dāng)時的技術(shù)、經(jīng)濟(jì)條件相差太遠(yuǎn)，且應(yīng)用需求不明確，因而中途夭折;80年代中期，在美國的“阿爾法”號永久性空間站計劃的刺激下，一些國家對發(fā)展載人航天事業(yè)的熱情普遍高漲，積極參加“阿爾法”號空間站的建造。據(jù)估計，空間站建成后，為了開發(fā)和利用太空資源。向空間站運送人員、物資和器材等任務(wù)每年將達(dá)到數(shù)千次之多。這些任務(wù)如果用一次性運載火箭、載人飛船或航天飛機(jī)來完成，那么一年的運輸費用將達(dá)到上百億美元。為了尋求一種經(jīng)濟(jì)的天地往返運或系統(tǒng)，美、英、德、法、日等國紛紛推出了可重復(fù)使用的天地往返運輸系統(tǒng)方案。

1986年，美國提出研制代號為X-30的完全重復(fù)使用的單級水平起陣的“國家航空航天飛機(jī)”，其特點是采用組合式超音速燃燒沖壓噴氣發(fā)動機(jī)。英國提出了一種名叫“霍托爾”(或譯“霍托克”，意為“水平起落航空航天飛機(jī)”)的單級水平起降空天飛機(jī)，其特點是采用一種全新的空氣液化循環(huán)發(fā)動機(jī)。90年代，他們又提出了一個技術(shù)風(fēng)險小，開發(fā)費用低的新方案。德國則提出兩級水平起降空天飛機(jī)“桑格爾”，第一級實際上相當(dāng)于一架超音速運輸機(jī)，第二級是以火箭發(fā)動機(jī)為動力的有翼飛行器。兩級都能分別水平著陸。法國和日本也提出過自己的空天飛機(jī)設(shè)想。

80年代末，這股空天飛機(jī)熱達(dá)到高潮。也激起了中國航空航天專家的很大興趣。

美國空軍的X-37B空天飛機(jī)原型機(jī)“軌道試驗飛行器1號”將于2010年4月上演處女航。

美國東部時間22日19時52分(北京時間23日7時52分)，人類首架空天飛機(jī)X-37B搭乘“阿特拉斯-5”型運載火箭發(fā)射升空。按計劃，X-37B最多可在太空持續(xù)飛行270天。

【關(guān)鍵技術(shù)】

發(fā)展空天飛機(jī)的主要目的是想降低空天之間的運輸費用。其途徑歸納起來主要有三條：一是充分利用大氣層中的氧，以減少飛行器攜帶的氧化劑，從面減輕起飛重量;二是整個飛行器全部重復(fù)使用，除消耗推進(jìn)劑外不拋棄任何部件;三是水平起飛，水平降落，簡化起飛(發(fā)射)和降落(返回)所需的場地設(shè)施和操作程序，減少維修費用。

但是，經(jīng)過幾年的研究分析，科學(xué)家們發(fā)規(guī)，過去的估計過于樂觀。實際上。上述三條途徑知易而行難。需要解決的關(guān)鍵技術(shù)難度決非短時間內(nèi)能突破，這些關(guān)鍵技術(shù)有：

1、新構(gòu)思的吸氣式發(fā)動機(jī)

因為，空天飛機(jī)的飛行范圍為從大氣層內(nèi)到大氣層外，速度從0到M=25，如此大的跨度和工作環(huán)境變化是目前現(xiàn)有的所有單一類型的發(fā)動機(jī)都不可能勝任的，從而也就使為空天飛機(jī)研制全新的發(fā)動機(jī)成為整個項目的關(guān)鍵。

眾所周知，噴氣式發(fā)動機(jī)需要在大氣層中吸入空氣，無需攜帶氧化劑，但無法在大氣層外工作，且實用速度較小;而火箭發(fā)動機(jī)自帶氧化劑，可以工作在大氣層內(nèi)外，使用速度范圍較廣，但攜帶的氧化劑較笨重，比沖小。目前設(shè)想的空天飛機(jī)的動力一般為采用超音速燃燒沖壓發(fā)動機(jī)+火箭發(fā)動機(jī)或渦輪噴氣+沖壓噴氣+火箭發(fā)動機(jī)的組合動力方式。但超燃沖壓發(fā)動機(jī)的研制上存在相當(dāng)多的技術(shù)問題，而多種發(fā)動機(jī)的組合方式又使結(jié)構(gòu)變得過于復(fù)雜和不可靠。

2、計算空氣動力學(xué)分析

航天飛機(jī)返回再入大氣層的空氣動力學(xué)問題，曾經(jīng)耗費了科學(xué)家們多年的心血，作了約10萬小時的風(fēng)洞試驗。空天飛機(jī)的空氣動力學(xué)問題比航天飛機(jī)復(fù)雜得多。因為飛機(jī)速度變化大，馬赫數(shù)從0變化到25;飛行高度變化大，從地面到幾百公里高的外層空間;返回再入大氣層時下行時間長，航天飛機(jī)只有十幾分鐘，空天飛機(jī)則為l～2小時。

解決空氣動力學(xué)問題的基本手段是風(fēng)洞。目前，就連美國也不具備馬赫數(shù)可以跨越這樣大范圍的試驗風(fēng)洞。即使有了風(fēng)洞還需要作上百萬小時的試驗，那意味著就是晝夜不停地試驗，也需要花費100多年的時間。于是，只能求助于計算機(jī)，用計算方法來解決，而對那維爾斯托克斯方程的求解目前尚存在，許多理論上和計算速度上的問題。

3、發(fā)動機(jī)和機(jī)身一體化設(shè)計

空天飛機(jī)里安裝了空氣渦輪發(fā)動機(jī)、沖壓發(fā)動機(jī)和火箭發(fā)動機(jī)三類發(fā)動機(jī)。空氣渦輪噴氣發(fā)動機(jī)可以使空天飛機(jī)水平起飛。當(dāng)時速超過2400公里時，就使用沖壓發(fā)動機(jī)，它使空天飛機(jī)在離地面60公里的大氣層內(nèi)以每小時近3萬公里的速度飛行。如果再用火箭發(fā)動機(jī)加速，空天飛機(jī)就沖出大氣層，像航天飛機(jī)一樣，直接進(jìn)入太空

當(dāng)空天飛機(jī)以6倍于音速以上的速度在大氣層中飛行時，空氣阻力將急劇上升，所以其外形必須高度流線化。亞音速飛機(jī)常采用的翼吊式發(fā)動機(jī)已不能使用.需要將發(fā)動機(jī)與機(jī)身合并，以構(gòu)成高度流線化的整體外形。即讓前機(jī)身容納發(fā)動機(jī)吸人空氣的進(jìn)氣道，讓后機(jī)身容納發(fā)動機(jī)排氣的噴管。這就叫做“發(fā)動機(jī)與機(jī)身一體化”。

在一體化設(shè)計中，最復(fù)雜的是要使進(jìn)氣道與排氣噴管的幾何形狀，能隨飛行速度的變化而變化，以便調(diào)節(jié)進(jìn)氣量，使發(fā)動機(jī)在低速時能產(chǎn)生額定推力，而在高速時又可降低耗油量，還要保證進(jìn)氣道有足夠的剛度和耐高溫性能，以使它在返回再入大氣層的過程中，能經(jīng)受住高速氣流和氣動力熱的作用，這樣才不致發(fā)生明顯變形，才可多次重復(fù)使用。

4、防熱結(jié)構(gòu)與材料

空天飛機(jī)需要多次出人大氣層，每次都會由于與空氣的劇烈摩擦而產(chǎn)生大量氣動加熱，特別是以高超音速返回再入大氣層時，氣動加熱會使其表面達(dá)到極高的溫度。機(jī)頭處溫度約為1800℃，機(jī)翼和尾翼前緣溫度約為1460℃，機(jī)身下表面約為980℃，上表面約為760℃。因此，必須有一個重量輕、性能好、能重復(fù)使用的防熱系統(tǒng)。

空天飛機(jī)的結(jié)構(gòu)材料要求很高。在飛行時，它頭部和機(jī)翼前緣的表面溫度可達(dá)2760℃。這樣，像航天飛機(jī)上的防熱瓦塊式外衣，就不再適用了?？茖W(xué)家們研制了一種新型復(fù)合材料來代替，并且在一些特殊部位采用新型冷卻裝置，避免了高溫的傷害。

空天飛機(jī)在起飛上升階段要經(jīng)受發(fā)動機(jī)的沖擊力、振動、空氣動力等的作用，在返回再入階段要經(jīng)受顫振、科振、起落架擺振等的作用。在這種情況下，防熱系統(tǒng)既要保持良好的氣動外形，又要能長期重復(fù)使用，維護(hù)方便，所以其技術(shù)難度是相當(dāng)大的。

目前的航天飛機(jī)，由于受氣動加熱的時間短，表面覆蓋氧化硅防熱瓦即可達(dá)到滿意的防熱效果，但對空天飛機(jī)則遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠。如果單靠增加防熱層厚度來解決問題，則將使重量大大增加，而且防熱層還不能被燒壞，否則會影響重復(fù)使用。一個較簡單的解決辦法是在機(jī)頭、機(jī)翼前緣等局部高溫區(qū)，使用傳熱效率特別高的吸熱管來吸熱，以便把熱量轉(zhuǎn)移到溫度較低的部位。更好的辦法是采用主動式冷卻防熱系統(tǒng)，也就是把機(jī)體結(jié)構(gòu)與防熱系統(tǒng)一體化，即把機(jī)體結(jié)構(gòu)設(shè)計成夾層式或管道式，讓推進(jìn)劑在夾層內(nèi)或管道內(nèi)流動，使它吸走空氣對結(jié)構(gòu)外表面摩擦所生成的熱量。

為了滿足空天飛機(jī)的防熱要求，目前正在研究用快速固化粉末冶金工藝制造純度很高、質(zhì)量很輕的耐高溫合金。美國已研制出高速固化鈦硼合金，它在高溫下的強(qiáng)度可達(dá)到目前使用的鈦合金在室溫下的強(qiáng)度，這種合金適宜用來制造機(jī)身內(nèi)層結(jié)構(gòu)骨架。

機(jī)頭與機(jī)翼等溫度最高的部位，要求采用碳復(fù)合材料，這種復(fù)合材料表面有碳化硅涂層，重量輕，耐高溫性能好。此外，還需要研究金屬基復(fù)合材料，例如碳化硅纖維增強(qiáng)的鈦復(fù)合材料等。這種材料應(yīng)該兼有碳化硅的耐高溫性能，又具有鈦合金的高強(qiáng)度特性。

空天飛機(jī)技術(shù)難度大，所需投資多，研制周期長，所以將來進(jìn)入全尺寸樣機(jī)研制，勢必也會象空間站那樣采取國際合作的方式。

【航天飛機(jī)與空天飛機(jī)】

航天飛機(jī)，其原意為太空往返航班。美國人在完成阿波羅登月計劃后，緊接著實施空間站計劃，1973年5月發(fā)射了“天空實驗室”實驗性空間站，并為此研制了航天飛機(jī)，作為可重復(fù)使用的天地往返運輸系統(tǒng)，逐步取代了一次性使用的運載火箭。在當(dāng)時的技術(shù)條件下，要使整個航天飛機(jī)系統(tǒng)都能重復(fù)使用，有很大困難。因此，美國將其分為三部分：軌道飛行器可重復(fù)使用100次，固體火箭助推器可重復(fù)使用20次，外掛燃料箱為一次性使用。但是，直到1981年4月，航天飛機(jī)才試飛成功，而且以后的飛行表明，并沒有達(dá)到降低運輸費用的目的。主要是解決防熱、安全等技術(shù)問題，并降低發(fā)射、維護(hù)費用。

除美國外，世界上計劃進(jìn)行航天飛機(jī)研制的還有：蘇聯(lián)(俄羅斯)的“暴風(fēng)雪”號航天飛機(jī)，其軌道飛行器可重復(fù)使用，它由一次性使用的“能源”號火箭發(fā)射，返回時像飛機(jī)一樣水平著陸;1988年10月，無人駕駛軌道試飛成功后，計劃被取消。歐洲航天局的“赫爾墨斯”航天飛機(jī)計劃，也放慢了步伐。日本計劃的“希望”號無人駕駛航天飛機(jī)，也只進(jìn)行了縮比模型試驗。

實現(xiàn)空天飛機(jī)的技術(shù)難度比航天飛機(jī)更大，主要是三種動力裝置的組合和切換，高強(qiáng)度、耐高溫的材料(高速飛行時，其頭錐溫度可達(dá)2760℃，機(jī)翼前緣達(dá)1930℃，機(jī)身下也可達(dá)1260℃)和具有人工智能的控制系統(tǒng)等。這些都需要進(jìn)行大量的研究和技術(shù)攻關(guān)。

航天飛機(jī)普通化與普通飛機(jī)航天化

技術(shù)難度和資金短缺，使各國的空天飛機(jī)計劃難有進(jìn)展。如英國的“霍托”號空天飛機(jī)，最終也與德國的“桑格爾”空天飛機(jī)一樣，先由大型飛機(jī)馱至高空，然后從飛機(jī)上起飛進(jìn)入太空。美國也決定重新確定國家空天飛機(jī)(NASP)計劃進(jìn)程，暫不研制X-30驗證機(jī)，而先研究解決技術(shù)問題。

最近一段時間，關(guān)于空天飛機(jī)試驗的消息又不時傳來。分為兩種情況，一種是純粹空天飛機(jī)試驗，如美國國家航空航天局，計劃對新研制的極超音速X-43A無人機(jī)進(jìn)行最后一次試飛，以驗證其技術(shù)性能和指標(biāo)。這一次試飛的目標(biāo)，是為檢測這種飛機(jī)能否在10倍音速的條件下飛行。另一種是以最先進(jìn)的普通戰(zhàn)斗機(jī)進(jìn)行執(zhí)行某些航天任務(wù)的試驗，以使這類普通戰(zhàn)斗機(jī)帶有某種空天飛機(jī)的特征。例如，繼美國利用L-1011型運載飛機(jī)和B-52飛行實驗室承載“飛馬座”運輸航天系統(tǒng)，將重量為347公斤的STEP-1型衛(wèi)星送上地球軌道。俄羅斯也計劃利用米格-31重型殲擊機(jī)發(fā)射小型衛(wèi)星，即把米格-31作為向低軌道發(fā)射衛(wèi)星的第一級“可返回式火箭”。米格-31現(xiàn)在可以將8~10噸的火箭攜帶到20多公里的高度，保證其發(fā)射初速達(dá)到3000公里/小時。

上述情況反映出一種趨勢，不僅存在著航天飛機(jī)向普通飛機(jī)轉(zhuǎn)換的工業(yè)路線，而且也存在著普通飛機(jī)向航天飛機(jī)轉(zhuǎn)換的工業(yè)路線，使高性能軍用飛機(jī)向著兼具航天功能的方向發(fā)展。這種趨勢預(yù)示著未來高性能戰(zhàn)斗機(jī)將具有航天功能，這將是第六代戰(zhàn)斗機(jī)所要實現(xiàn)的革命性跨越。可多次使用的航天發(fā)射載具——空天飛機(jī)將是建立外層空間基地的主力軍。

【空天飛機(jī)發(fā)展的基本動因】

航天飛機(jī)普通化與普通飛機(jī)航天化的空天飛機(jī)研制，其實是航空航天技術(shù)、衛(wèi)星技術(shù)發(fā)展和航空航天軍事競爭的結(jié)果，同時也有航天市場需求的牽引作用。

航空航天技術(shù)的發(fā)展推動空天技術(shù)融合。過去，當(dāng)航天工業(yè)中使用的鈦合金應(yīng)用到飛機(jī)上時，飛機(jī)的強(qiáng)度(包括抗摩擦、抗高溫、抗過載負(fù)荷等)大增，從而使飛機(jī)飛行高度、速度、靈活性和飛行距離都大為提高。當(dāng)前，隨著航天火箭發(fā)動機(jī)安全可靠性的增強(qiáng)，以及航天生命維持系統(tǒng)、航天新材料等的日益成熟完善，使飛機(jī)可以利用航空航天二元動力方式、航天密閉艙和生命維持系統(tǒng)來制造。美國的極超音速X-43A無人機(jī)可以視為一種火箭，而俄羅斯擁有的高度靈活變軌戰(zhàn)略導(dǎo)彈，也可以視為一種無人機(jī)。

衛(wèi)星小型化，為高性能飛機(jī)作為衛(wèi)星發(fā)射平臺、起到第一級“可返回式火箭”的作用奠定了基礎(chǔ)?，F(xiàn)在，輕型衛(wèi)星已越來越成為主流，因為電子技術(shù)的快速發(fā)展，使計算機(jī)體積和重量大為減少。據(jù)統(tǒng)計，21世紀(jì)初，100~300公斤級衛(wèi)星的發(fā)射數(shù)量減少了35%;相比之下，計劃發(fā)射的1~100公斤級衛(wèi)星的數(shù)量增加了68%;到2010~2015年，重量為1~100公斤的衛(wèi)星最終將成為主流。同時，由于新技術(shù)的快速發(fā)展，在軌衛(wèi)星的使用壽命增加，所需發(fā)射的運載火箭數(shù)量減少，現(xiàn)有的固定式發(fā)射系統(tǒng)從商業(yè)角度講是極不合算的。換言之，以空天飛機(jī)為手段的近地太空航空航天系統(tǒng)，其未來商業(yè)潛力十分巨大，可能在10~15年后排擠純航空系統(tǒng)的地位。

【空天飛機(jī)的意義】

商業(yè)價值

隨著航天活動規(guī)模的擴(kuò)大，估計在21世紀(jì)，僅美國送入軌道的總重量達(dá)9萬噸，因此，每年的運輸量將猛增到數(shù)萬噸。但是，目前最先進(jìn)的航天運輸工具——美國現(xiàn)在的航天飛機(jī)，運送每公斤有效載荷進(jìn)入地球軌道的費用達(dá)11607美元(1986年美元值)。因此，大幅度降低航天運輸費用，已成為開展大規(guī)模航天活動的關(guān)鍵問題之一。

據(jù)目前估計，空天飛機(jī)的運輸費用至少可降到目前航天飛機(jī)的1/10，甚至可降到1 %。

此外，用空天飛機(jī)發(fā)射、維修和回收衛(wèi)星，不需要規(guī)模龐大、設(shè)備復(fù)雜的航天發(fā)射場和長達(dá)一兩個月的發(fā)射前準(zhǔn)備，也不受發(fā)射窗口的限制。它完成一次飛行任務(wù)后，經(jīng)一周的維護(hù)就能再次起飛，能適應(yīng)頻繁發(fā)射的需要，它的投入使用，將使人類可以方便地進(jìn)入空間，“登天”就不再成為難事了。

提高飛機(jī)的飛行速度一直是航空界努力的目標(biāo)。從50年代起美國就開始探索和研究高超音速飛行，30多年來，時起時落，一直沒有取得重大突破?？仗祜w機(jī)的研制將帶來航空技術(shù)的新飛躍，將使航空技術(shù)從超音速飛行躍入高超音速飛行的時代，無疑，將會進(jìn)一步推動航空工業(yè)的發(fā)展?？仗祜w機(jī)作為一種高超音速運輸機(jī)，具有推進(jìn)效率高、耗油低、載客(貨)量大、飛行時間短等優(yōu)點，是實現(xiàn)全球范圍空運的一種經(jīng)濟(jì)而有效的工具。

軍事價值

空天飛機(jī)還具有重要的軍事價值，可作為戰(zhàn)略轟炸機(jī)、戰(zhàn)略偵察機(jī)和遠(yuǎn)程截?fù)魴C(jī)使用，這對進(jìn)一步發(fā)揮戰(zhàn)略空軍的作用具有重要意義。 空天飛機(jī)最高時速3萬公里，可在海拔200公里的繞地軌道飛行。

美國正開發(fā)新型的航空航天飛機(jī)，在有人駕駛時，能在常規(guī)機(jī)場水平起飛和著陸;還可在大氣層內(nèi)飛行，此時飛行馬赫數(shù)為5，從美國的紐約飛往東京只需2小時;也可作地球大氣層外的軌道飛行，此時的飛行速度為25倍音速，僅需90分鐘就能繞地球一周。除作常規(guī)的民航機(jī)外，它還可代替現(xiàn)有的航天飛機(jī)作軌道飛行。據(jù)估計，使用高超音速航空航天飛機(jī)可使民航機(jī)的速度增加6倍，而航天飛行器的發(fā)射費用減少90% 。 1986年2月，美國總統(tǒng)在國情咨文講話中，把航空航天飛機(jī)稱作新的“東方快車”，要求它在本世紀(jì)末投入使用。這種航空航天飛機(jī)是航空航天技術(shù)一體化的體現(xiàn)，能在常規(guī)飛機(jī)跑道上起飛和著陸，自由方便地往返大氣層的一種新型飛行器。其起飛重量不到第一代航天飛機(jī)總重的1/5(約500噸)，而運載能力則提高兩倍多(達(dá)60噸以上)，這樣就可大幅度降低航天運輸費用。

在軍事上，這種空天飛機(jī)既可作為全球高超音速運輸、洲際轟炸和戰(zhàn)略偵察，又可作為航天運載工具或太空兵器，有可能成為一般轟炸機(jī)、戰(zhàn)斗機(jī)和導(dǎo)彈所“不可比擬”的攻擊和防御力量。美國擬議中的空天飛機(jī)方案主要有兩種：一種是擬用作跨太平洋飛行的高超音速運輸機(jī)，稱“東方快車”，能以5～6倍音速在3萬米的高度作巡航飛行，只需兩小時可從美國杜勒斯機(jī)場飛至日本東京;另一種為“跨大氣層飛行器”，可作軌道飛行(飛入地球低軌道的速度為25倍音速)，也可在次軌道作氣動力機(jī)動，然后在回升到軌道上以軌道速度航行。美國從1982年開始實施空天飛機(jī)這一長遠(yuǎn)發(fā)展計劃，總費用預(yù)計為數(shù)十億至200億美元，由美國國防部和國家航空航天局聯(lián)合進(jìn)行技術(shù)研究。為了解決在大氣層中持續(xù)高超音速飛行的問題，1985年以前在氫燃料的空氣渦輪沖壓發(fā)動機(jī)和超音速燃燒沖壓發(fā)動機(jī)技術(shù)研究方面，已有所突破。從1986年至1988年，集中進(jìn)行這類發(fā)動機(jī)的方案論證工作，并加速發(fā)展機(jī)體設(shè)計、動力裝置等關(guān)鍵技術(shù)，在1988年后著手研制一架試驗樣機(jī)，于l992年至1995年期間進(jìn)行飛行試驗。它既是一種反應(yīng)快、費用較低的跨大氣層飛行的運輸機(jī)，也是一種裝備有計算機(jī)和先進(jìn)探測設(shè)備的偵察飛行器，還可能是一種廉價、靈活并可重復(fù)使用的太空發(fā)射平臺。 在未來太空戰(zhàn)中，既可以當(dāng)作航空兵參加戰(zhàn)斗，也可以參加天軍行列，出現(xiàn)在太空戰(zhàn)場上，與大空“敵人”廝殺。它是比航天飛機(jī)更為靈活、戰(zhàn)斗力更強(qiáng)的一種大空武器。

最大優(yōu)點

空天飛機(jī)的最大優(yōu)點是運輸費用只有航天飛機(jī)的十分之一，并且不需要規(guī)模龐大、設(shè)備復(fù)雜的航天發(fā)射場?？仗祜w機(jī)完成一次飛行后，經(jīng)過一星期的維護(hù)就能再次起飛。人們可以像坐飛機(jī)一樣進(jìn)行宇宙旅行。即使不上太空，乘坐它去大洋彼岸去看望朋友也很方便。