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火箭“站在飞机肩上”起飞 平流层发射运输机完成发动机点火测试

2017-10-08 17:11:00来源:央广网

  央广网北京10月8日消息(记者郭淼)据中国之声《新闻晚高峰》报道,由微软联合创始人保罗·艾伦和太空探索技术公司(SpaceX)老板埃隆·马斯克共同建造的巨型飞机——平流层发射运输机(Stratolaunch),近日已完成发动机点火测试,即将首飞。如果首飞成功它将打破安-225保持了30多年的“最大飞机”纪录。

  说起最大的飞机,许多航空迷都会想起前苏联研制的安-225运输机。它不仅有一张蠢萌的网红脸,背负暴风雪号航天飞机飞行的英姿更让人印象深刻。两个大块头都各自承担怎样的使命?“搭肩兄弟”平流层发射运输机会成为未来低成本商业火箭的领军人吗?  

  尽管同为飞机界的巨无霸,但安-225和新晋网红——平流层发射运输机在功能上存在较大差异。《航空知识》杂志副主编王亚楠介绍,“安-225主要承担大宗货物的运输,特别是超重型的货物,而平流层发射运输机主要承担的是在空中发射运载火箭,发送的全部是太空载荷,换句话说,一个是作为地面的两地间的空中交通运输,一个是作为太空发射的平台。”

  另外,从长相上看,二者相去甚远,较于安-225,平流层发射运输机的身长略逊一筹,约为72.5米,但翼展却超出了安-225有三分之一左右,达到117米。这个长度如果让它摊在足球场上的话,“头”和“胳膊”都会伸出场外。而轻易摘取“世界最大飞机”称号的平流层发射运输机并不是什么新的设计品,它不过是用两架波音747拼装而成。在王亚楠看来,这样一个讨巧的拼搭很好的破解了商业火箭发射面临的成本问题。“平流层发射这种构想以前提出过,但更多的是实现在军事用途上,代价比较大。现在人们重新拾起这个构想最主要的目的是降低成本。传统火箭发射从地面发射到平流层高度时已经消耗了大量的燃料,上百吨的燃料在几十秒内燃烧完毕,成本非常高,如果用飞机把火箭载运到空中再发射可以节省大量的燃料。”

  让火箭“站在飞机肩上”起飞,不仅节省了初始阶段飞行的燃料问题,航天专家杨宇光甚至认为,这种发射方式与传统陆基发射相比,整体成本最高也有3成的空间可以节约。“这样可以节约15%-30%的重量,节约更多的成本,这样做是很有意义。”

  平流层发射运输机采用双机身设计,两架波音747并肩而立,如同哥俩搭着肩并排站在一起,机身之间的主翼大梁用于外挂载荷。飞机整体共使用了两架波音747的6台发动机,杨宇光说,用飞机搭载火箭实现商业发射,这种方式很容易上手。“需要把飞机飞到高空,再把火箭扔出来,进行点火,这个过程采用双体设计,有点像双体船,刚好可以把载荷放到中间,这样投放的过程也很简单。”

  除了前面我们提到的成本因素、易于操作外,杨宇光说,这种发射方式被看好,恐怕跟发射中的灵活性也有很重要的关系。“因为发射场的限制、发生方向的限制等,这些是发射成本的更重要的考虑,把有效载荷放到飞机上,飞机飞到高空可以选择一个合适的地方进行发射,避免了很多的限制,带来了更灵活的选择,有更多的发射机会。”

  由此,杨宇光判断,“搭肩兄弟”平流层发射运输机的市场潜力要高于此前的安-225。“安-225是人类历史上曾建造的最大的飞机,起飞重量达到600吨,可以背上250吨的载荷送到天空,安-225自身的构型不太适合把运载火箭的构型整体送上天,因为发射过程需要考虑的安全因素等,导致投放过程较为复杂,不如这种双体设计把载荷放中间更为简单方便。”

  其实用飞机携带运载火箭到高空投放发射这本身并不是什么新的技术。美国从1990年开始尝试空射火箭,最初是用改装过的B52轰炸机把小型飞马座火箭挂在机翼上发射,后来又将L-1011三星客机改装成加长型飞马座火箭的发射平台。搭肩兄弟-平流层发射运输机会是商业火箭发射的破局者吗?它真的可以担此大任吗?杨宇光的态度是:“目前这种做法最大的问题是采用两架波音747的机体,利用现成的材料和产品合在一起能否进行合适的飞行。单独为此设计和建造的飞机同利用现有的材料和产品拼在一起,所面对的问题是不一样的,拼起来会带来安全和可行性等一系列问题。”

  杨宇光说,尽管之前“搭肩兄弟”有过一些出色的表现,但是未来如何并不确定。“任何飞机在投入商业使用前都有很长的试飞和适航的过程,这对飞机的安全性非常重要,一次成功不代表次次都会成功,在投入商业使用前的试飞阶段很重要。”

  如果测试顺利,平流层发射运输机有望于2019年进行首次示范性发射。庞之浩认为,今后一段时期,该飞机将主要实施商业发射。未来随着其技术更成熟、运力进一步提升,或许还能发射载人飞船。

编辑: 倪艳楠
关键词: 巨型飞机;;平流层;发射运输机