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马斯克用2架波音拼出史上最大飞机 万米高空射火箭

发布时间:2017-10-07 15:20:01 来源:科技日报 责任编辑:笙火

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。

不过,安-225保持了30多年的“最大飞机”纪录即将被打破。据报道,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。

马斯克用2架波音拼出史上最大飞机 万米高空射火箭

如果说安-225运输航天飞机的能力让人惊叹,平流层发射运输机的绝技,则是在万米高空发射火箭。

两架波音拼出“巨无霸”

相比安-225,平流层发射运输机的长度略逊,约72.5米;翼展却超出了三分之一,达到了117米。如果让它趴在足球场上,“脑袋”“胳膊”都得伸出场外。

这么大的飞机是怎么造出来的?中国航空报航空专家张宝鑫说:“是用两架波音747客机拼出来的。”

马斯克用2架波音拼出史上最大飞机 万米高空射火箭

平流层发射运输机采用了双机身设计,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。

马斯克用2架波音拼出史上最大飞机 万米高空射火箭

张宝鑫表示,该飞机的研制并没有进行太多技术创新,而是采用大量成熟技术和材料来实现设计思路。“制造商先买两架波音747拆掉,一共8台发动机,往平流层发射运输机上用6台,还富余俩。原本波音上面的飞控、航电等设备,仍可以继续使用。”他说,如此设计不仅可以节约成本、降低研发制造难度,也有助于更简便地获得飞行许可,让飞机尽快投入市场运作。

从飞机“肩膀上”起飞优势多

艾伦和马斯克打造这架飞机,当然不仅是为了创造吉尼斯世界纪录。张宝鑫介绍,该飞机将用于在空中发射飞马座火箭,把质量不太大的载荷送入太空,占据一部分商业发射市场。

张宝鑫说,飞马座与普通垂直发射的火箭不同,而是采用水平发射方式。其发射与战斗机发射导弹很相似,都是由飞机带到空中,释放后先自由下落,再点火飞行。不同的是导弹是空对空或空对地飞行,火箭则要通过修正、偏转,再向上飞出大气层。

马斯克用2架波音拼出史上最大飞机 万米高空射火箭

航天专家庞之浩介绍,这种空中发射方式,相当于让航空器和航天器组合成为两级的空天飞机。用航空发动机替代火箭一级,在大气层内飞行效率更高;火箭“站在飞机肩膀上”起飞,也能节省初始阶段飞行的燃料。

张宝鑫表示,与传统陆基发射相比,空基发射可节省成本约30%;飞机可重复使用,也能降低发射成本。不过最终成本是多少,还需要试飞、试射后进行检测计算。

马斯克用2架波音拼出史上最大飞机 万米高空射火箭

空中发射还有诸多优势。庞之浩说,飞机能把火箭送到高空任何地点发射,可以免受地面天气限制,还能扩大轨道倾角范围,增加发射窗口机会。同时这种方式响应速度快,适合应急发射。张宝鑫说,从安全角度来说,只要脱离机构不发生故障,安全性还是比较高的。飞机可以把火箭带到公海上空发射,即使火箭点火失败也会坠入海里,不会对地面造成威胁。

低成本高运力的“破局者”

平流层发射运输机并不是第一架能发射火箭的飞机。

庞之浩介绍,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。不过当时的飞马座火箭运载能力很有限,只能搭载几百公斤重的小卫星。张宝鑫说,目前飞马座火箭的发射报价约为5600万美元,最大载荷为443公斤。相比可回收的猎鹰九号火箭,发射成本要高、运载能力却更低。

艾伦还投资了个太空旅游项目,用“白骑士”飞机运送“太空船一号”,进行载人亚轨道飞行体验。庞之浩介绍,“白骑士”也是一种双体飞机,比平流层发射运输机小;太空船一号、二号”是装有火箭发动机的飞行器,飞行速度可达每秒2.5公里,搭载能力达到1.2吨。该项目中,飞行器被飞机送到约15公里高空后释放,利用火箭发动机飞到约110公里高的大气层边缘,能让乘客俯瞰整个地球并感受约3分钟的失重,再返回地面。不过,目前该项目仍处于试验阶段。

马斯克用2架波音拼出史上最大飞机 万米高空射火箭


在上述试验及项目基础上诞生的平流层发射运输机,技术已经比较成熟,运力更有显著提升。庞之浩介绍,该飞机最大起飞重量为590吨,减去近230吨的自重,还能携带200多吨重的火箭起飞。鉴于飞机自身相当于火箭第一级,火箭体量实际上已经接近中型火箭,近地轨道运载能力可达6.1吨,相较以前提高了一个数量级。“这样的运载能力,结合其灵活机动低成本等特点,市场前景应该不错。”他说。

张宝鑫也表示,该飞机的出现就是希望进一步降低成本,提高运载能力,充当“破局者”角色。

记者了解到,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。

侯维铖 本文来源:科技日报 责任编辑:侯维铖_NT4124

责任编辑: 笙火

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