我国可重复使用航天器发射成功，网上曾经流传过“神龙空天飞机”

昨天真是一个紧张的时刻，传说中“50W”的航天器在官宣前保密工作技术是密不透风，各种相关的猜测都被和谐了。直到官宣“我国成功发射可重复使用的试验航天器”，网友们才一片欢腾：成功了！终于成功了！

官方信息

网上曾流传过可重复使用的“神龙空天飞机”，就是和美国X-37B类似的那种，不过是不是现在这个不知道。作为良好公民，咱们不造谣，也不打听具体是啥东西哈。咱们就聊聊这个“可重复使用航天器”的技术难点和美国的X-37B航天器，从纯技术角度看问题、看世界。

所谓的“可重复使用航天器”，就是指航天器飞出大气层再返回地球的时候可以继续使用，就像飞机一样。这个“可重复”是相对传统航天器的一次性使用而言的，目前为止，除了美国已经退役的航天飞机、X-37B以及spacex的“龙”飞船外，世界上所有发射的航天器都是一次性的。就连可以回来的宇宙飞船也一样，返回舱载人回来后要么进博物馆，或者作为科研使用，要么就是进销毁场！至于卫星，大多都是寿命到期后，坠入大气层“毁尸灭迹”了。

科普展的神舟飞船实物

“可重复使用航天器其”概念实在20世纪初就已经被提出，可是上世纪只有美国的航天飞机取得了成功。相对于传统的一次性航天器，航天飞机的优势有可重复使用、维护简单、可快速反应、可灵活配置任务、普通人可乘坐，其中还可以可部署、维修、回收卫星等！但是可惜的是，目前的航天飞机技术还有如下缺点：安全系数低（航天员无法逃逸）、发射成本高、老化速度快等，导致美国2011年不得不退役所有航天飞机。但是无论如何，作为航天技术水平最高的代表，航天飞机所积累的技术也让美国受益匪浅。

航天飞机发射

航天飞机作为最典型的可重复使用航天器，它集成了超多的先进、复杂技术。其中包括先进力学工程、大推力可重复点火的发动机、先进的通信系统、可靠的生命保障系统、材料轻效果好的隔热系统等等。其中最关键的一点就是热保护系统(TPS)，因为航天器重返地球与大气层摩擦温度可达1600℃以上！这不但要研究先进可靠的隔热结构，还需要使用到最前沿的多种隔热材料，包括增强碳-碳(CNTs/C/C)复合材料等。

再入大气烧毁

一般来说，航天器的防热方案有三种，分别是被动式防热、半主动式防热以及主动式防热。其中被动防热方案是指航天器产生的热量由表面辐射出去或者被吸收，无需工作流体（工质）来排除；而主动防热方案中，热量的全部或者绝大部分都是通过冷却工质带走，不会传到次层结构；而半被动防热则介乎于上述两者之间，大部分热量靠工作流体带走，少部分靠辐射出去或吸收。

防热方案

传统航天器用的烧蚀防热罩是非常成熟和可靠的，但是只能使用一次，在重返大气层的时候就会受到破坏，无法再次使用。而重复使用航天器则需要配备能够承受多次热循环、持久耐用安全的高效能隔热系统。因此，寻找一种耐高温但轻便有效的隔热瓦，是可最关键的一个挑战，直接关系到重复使用航天器是否可以成功。而目前世界各国研究可重复使用航天器，大多都卡在这个点上。

CZ-2F

与航天飞机相对的，则是美国的X-37B航天器，被称为未来“太空战机”的雏形无人可重复使用航天器。不但可以进入太空，也可在大气层内飞行，最高速度达到25马赫，常规军用马达技术无法捕捉，是美国“一小时打遍全球”战略的重要组成部分。X-37B全长8.9米，宽4.6米，重5吨，可携带导弹、激光武器。作为美国最神秘的航天器之一，美国从未公布过其任务内容，只知道目前已经发射过六次，每次在轨时间都超过200天，最长一次在轨时间为780天，除了美军外，只有天知道它们干了什么。

X-37B

虽说上世纪苏联也研究过航天飞机“暴风雪号”，并且无人测试取得了成功，可惜后面被取消了。从技术上说，俄罗斯应该具有一定的可重复使用航天器的技术积累。我国这次试验型可重复航天器的发射成功，表示我国正式走进了可重复使用的先进航天领域，领先于日、俄及欧洲各国，对于我国意义重大。

苏联可重复使用航天器展示

正如我国官方宣布一样，我国可重复使用航天技术验证后，将为和平利用太空提供技术支撑！