科学家正研究更柔软航天飞行器

如果航天器具有随时变形或适应环境不断变化的特殊性能，就可以在复杂的飞行环境中完成越来越具有挑战性的任务。记者从2020中国航天大会了解到，中国科学家正在全球航天前沿领域进行相关研究。

数据图，新华社为图

西安电子科技大学空科技学院院长李晓平作了题为“探索柔性可变形跨域智能飞行前沿”的演讲。据介绍，跨空域和速度域的跨域飞行是航空空航天领域最具颠覆性和革命性的战略发展方向。利用特殊材料和智能控制技术，具有变高度、变厚度、变长度、机翼扭转等性能特点的柔性可变形跨域智能飞行器智能飞行，是人类实现跨域飞行、自由出入和充分利用空的重要手段之一。

李晓平说，中国科学家已经开展了相关飞机材料和智能控制的研究，并将在柔性和可变形的跨领域智能飞行领域进行更多探索。

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中国的可重复使用飞机正在稳步发展，计划25年后一小时到达全球

一旦“以飞行为基础”的航天运输系统成熟，普通人往返于Tai 空和near 空之间，一小时内到达世界，将不再是遥不可及的梦想。

可重复使用的飞船和运输系统是普通人实现上述目标的基础。随着中国第一艘可重复使用试验航天器的成功返回和着陆，空航天器的研制成为2020年中国航天大会的热门话题之一。

中国科学院院士、中国航天科技集团公司科学技术委员会主任包为民在会上作了题为“航天运输系统的发展与思考”的报告。包为民说，2045年，中国计划实现全球一小时“飞行”航天运输。

中国航天科工集团公司第三研究院院长从创新逻辑、国际R&D格局、空日飞行面临的重大问题等方面作了《迈向空日时代-空日飞机发展展望》的报告。，空日飞机发动机，材料，可重复使用，

预计2045年全球到达时间为一小时

可重复使用的空间运输系统是一种可以多次往返于地面和空之间的空间运输系统。具有典型的“自由出入空，按需返回地面，可多次重复使用”的特点。

目前，无论是一次性运载火箭、部分可重复使用火箭还是可重复使用航天飞机，都远远不能满足“飞行化”运输系统的要求，而且发射准备时间长，价格相对较高，特别是航天飞机，不符合美国最初的设计目标，每次发射成本非常高。航天飞机的开发和生产成本约为100亿美元，一次飞行的成本约为5亿美元，发射的准备时间为几个月。

航天运输实现“飞行”有三个条件:一是“离港”次数远多于以前，准备时间要大大缩短；二是形成固定的时间和周期，重复往返；三是价格大幅下跌，在大多数普通人的承受范围内。“以飞行为基础的运输方式具有可靠性高、成本低、可重复使用、智能化、模块化和产业规模化的基本特征。”包为民说。

包为民说，在全面提高新一代运载火箭性能水平的基础上，中国计划到2045年实现全球一小时到达和地轨间、轨间“飞行”航天运输。包为民透露，实现这一目标将分阶段推进:2025年之前为初期建设阶段，主要任务是突破关键技术，形成测试使用体系；2035年，目标初步完成，共飞行数百次，货运总量1000吨，客运总量1000人次；到2045年，全面完成目标，实现按需发射，航班总数达到每年1000次左右，总货运量1万吨，总客运量1万人次。

如何在技术上具体实现这个目标。包为民说，主要有三种:一是可重复使用的运载火箭+高超声速技术；二是升力可重复使用载体+高超声速技术；第三，先进的组合动力技术。这三种技术方法从相对简单到相对困难不等。

中国工程院院士、运载火箭专家龙乐浩也出席了航天会议。在17日举行的福建国家航天特色学校发射仪式暨项目建设研讨会上，龙乐浩表示，未来中国将发展可重复使用飞机、长征九号运载火箭、空太阳能电站等。

龙乐浩早些时候写过一篇文章，指出纵观国内外可重复使用航天运输技术的发展，在分析判断各种技术发展的基础上，提出了适合我国具体国情的可重复使用航天运输系统战略发展思路:从部分重复使用到完全重复使用，从火箭动力到组合动力，从两级轨道到单级轨道。按照火箭构型再利用、升力火箭动力再利用和组合动力再利用三种技术途径，同时进行研究，并进行梯队能力研究。

“飞行”空间系统稳步发展

纵观人类交通发展史，交通方式的每一次改变都会带来人类生活方式和生活水平的革命。比如飞机、高铁的商业化运营，不仅带来了人们出行方式的改变，也带来了经济、文化、生活、思想观念的改变，深刻影响着社会的方方面面。

随着人类文明的进步和生活水平的提高，对交通速度提出了更高的要求。“全球一小时到达”已经提上日程，“飞行”航天运输系统的需求也在逐渐增加。巨大诱惑的背后是技术难度和复杂性的倍增。

包为民列举了关键技术和基本问题。关键技术群主要涵盖动力与能源、控制、结构、热防护、材料与制造5个专业的30项关键技术。需要研究基本问题组的机制，包括整体、动态、结构、材料和热防护。“由于‘飞行’航天运输系统的飞行环境复杂，力热耦合性强，对载人飞行的可靠性和安全性要求高。”包为民说。

尽管技术难度极其复杂，但许多航天大国或航天组织已经组织了大量的研究和试验工作，试图占领这一领域的制高点。例如美国X-37B轨道试验飞机、XS-1运输机等项目；英国“云塔”空日机计划；印度的RLV-道明项目。

可喜的是，我国也在这一领域进行了研究实验，并取得了稳步发展。

9月4日，据新华社报道，中国在酒泉卫星发射中心成功发射的可重复使用航天器在轨道上飞行2天后，于9月6日成功返回预定着陆点。

报告称，这次成功的试验标志着中国在可重复使用航天器技术研究方面的一个重要突破，这可以为和平利用Tai 空提供一种更方便、更廉价的方式。

“这是继运载火箭成功发射后，中国航天运输系统发展的又一个里程碑。说明中国已经初步掌握了世界上极少数国家掌握的航天技术，意义重大。”一位参加太空会议的专家说。

关于可重复使用火箭，2018年10月29日，中国航天科工一院12所进行了运载火箭垂直回收制导与控制技术验证试验，飞行成功。这是我国研制垂直起降可重复使用火箭的重要一步。

2019年7月26日，长征二号丙运载火箭在西昌卫星发射中心发射升空，以“一箭三星”的方式，将30号遥感05组的三颗卫星送入“太”空。这次看似普通的发射任务，却进行了一次不寻常的技术实验:火箭某子级的落点得到了精确控制。这一技术突破不仅有利于保障坠落区居民的安全，也是未来中国可重复使用火箭的核心技术之一。

除了中国航天科技集团公司，另一家航天公司中国航天科工集团公司也提出了航天运输项目。

近年来，航天科技开展了“飞云、快云、动云、红云、云腾”航天项目，与“高速飞行列车”项目一起，形成了“五云一车”的商业航天新格局。

其中最关键的“云腾项目”属于空-日往返飞行项目，将突破以综合动力和机体/推进技术为代表的核心技术，构建空-日飞行器技术的综合研究体系。其中，空天梭飞机的开发是主要的。计划2020年前完成组合发动机的技术验证试飞，2025年完成关键技术研究，2030年前实现飞机空天的技术验证。

在2017年全球空间探索大会上，中国航天科工集团公司展示了“云腾项目”，其主要目标是设计和制造中国第一架空-天往返飞机，该飞机可在2030年前水平起飞、水平降落和多次重复使用。

(来源:北夜新视野网综合@新华视点，论文，万维网