2017年5年24日,,美國防部國防高級(jí)研究計(jì)劃局(DARPA)宣布:已正式選定波音公司作為承研商,完成“實(shí)驗(yàn)性太空飛機(jī)”(XS-1)項(xiàng)目的全部研制工作,。 XS-1項(xiàng)目旨在研制試飛一型無人駕駛的完全可重復(fù)使用空天運(yùn)載飛行器:其尺寸與公務(wù)機(jī)相當(dāng),,能夠完全依靠自身動(dòng)力像運(yùn)載火箭一樣垂直起飛,而無需附加任何外部助推器,;飛行器起飛后可持續(xù)加速至高超聲速,,并爬升到亞軌道高度,然后釋放一個(gè)一次性使用的上面級(jí),,該上面級(jí)最終將3000磅(約1.35噸)載荷送入地球軌道,;與此同時(shí)飛行器再入返回,像飛機(jī)一樣水平降落,,并能夠在數(shù)小時(shí)內(nèi)做好執(zhí)行下一次飛行任務(wù)的準(zhǔn)備,。 波音公司在2014年公布的其早期XS-1方案想象圖(美國波音公司圖片) DARPA負(fù)責(zé)該項(xiàng)目的經(jīng)理斯伯納博(Jess Sponable)表示,“XS-1既不是傳統(tǒng)的飛機(jī),,也不是傳統(tǒng)的運(yùn)載火箭,,而有點(diǎn)像兩者的結(jié)合,;它能夠?qū)④壍腊l(fā)射成本降低一個(gè)數(shù)量級(jí),同時(shí)將發(fā)射準(zhǔn)備周期大幅降低,。我們非常滿意波音公司在項(xiàng)目第一階段所做的工作,,并希望能夠繼續(xù)在第二、三階段的試制和試飛工作中保持密切合作”,。 DARPA將和波音公司完成技術(shù)飛行驗(yàn)證,,即在10天內(nèi)連續(xù)完成10次飛行,并最終完成一次攜帶上面級(jí)載荷投送系統(tǒng)的集成飛行驗(yàn)證,。一旦成功,,該項(xiàng)目將能夠?qū)⑸逃煤教彀l(fā)射成本降低到每次500萬美元(其中包含了一次性使用的上面級(jí)的成本,且假定能夠保持每年10次以上的發(fā)射次數(shù))以下,。 為達(dá)成該目標(biāo),,科研團(tuán)隊(duì)計(jì)劃廣泛吸納軍用飛機(jī)在追求可靠性和快速周轉(zhuǎn)時(shí)間上的常用手段,例如,,盡量采用可更換的子系統(tǒng)部件設(shè)計(jì),,以便可以快速維護(hù)和修復(fù)。項(xiàng)目將盡量采用DARPA,、美國航空航天局(NASA)或美空軍之前已經(jīng)研制的部件或技術(shù),。例如,XS-1技術(shù)驗(yàn)證機(jī)的推進(jìn)系統(tǒng)將采用洛克達(dá)因公司研制的AR-22發(fā)動(dòng)機(jī),,該發(fā)動(dòng)機(jī)實(shí)際上是航天飛機(jī)主發(fā)動(dòng)機(jī)SSME的改型,。其他技術(shù)方案還包括:采用先進(jìn)輕質(zhì)復(fù)合材料低溫油箱來儲(chǔ)存液氫和液氧;采用復(fù)合材料和金屬混合的機(jī)翼和控制舵面選材方案,;采用DARPA此前在“空中發(fā)射輔助太空進(jìn)入”(ALASA)項(xiàng)目中研發(fā)的自動(dòng)飛行終止和自主飛行及操縱技術(shù),。 2017年5月24日DARPA在發(fā)布本文所述消息時(shí),一并發(fā)布的波音公司XS-1方案想象圖(DARPA圖片) XS-1項(xiàng)目第二階段將在2019年前完成技術(shù)驗(yàn)證機(jī)的設(shè)計(jì),、試制和地面試驗(yàn),,其發(fā)動(dòng)機(jī)將在地面完成10天開車10次的測試,以為飛行試驗(yàn)做好準(zhǔn)備,。項(xiàng)目第三階段預(yù)計(jì)將在2020年完成12~15次飛行試驗(yàn),。在進(jìn)行了充分的風(fēng)險(xiǎn)降低測試之后,XS-1最終將在連續(xù)的10天時(shí)間內(nèi)完成10次試飛,,其中頭幾次不會(huì)攜帶軌道載荷,,且速度控制在馬赫數(shù)5以上,隨后將嘗試把速度提高到Ma10以上,,并最終將900~3000磅(約405~1350千克)軌道載荷送入低地球軌道。 該項(xiàng)目的另一個(gè)目標(biāo)是盡量將飛行試驗(yàn)取得的成果轉(zhuǎn)化應(yīng)用到商業(yè)航天發(fā)射領(lǐng)域,,因此DARPA計(jì)劃有選擇性地發(fā)布第二,、三階段的試驗(yàn)數(shù)據(jù),,將這些數(shù)據(jù)提供給感興趣的航天發(fā)射服務(wù)商,從而深刻改變航天發(fā)射現(xiàn)狀,,并由此打開下一代商業(yè)航天發(fā)射市場的大門,。 廖孟豪先生此前已為《空天防務(wù)觀察》提供17篇專欄文章,如下表: |
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