​中国“神龙号”突破四大关键技术,取得重大突破

中国“神龙号”突破四大关键技术,取得重大突破

作为我国自主研发的空天飞机,“神龙号”的出现使得我国与美国在空战领域中站在了同一起跑线上。作为一种应用于未来的飞机,“神龙号”的出现一举突破了四大关键技术,取得了重大突破。作为目前世界上第二个拥有空天飞机的国家,我国的空天飞机跟美国一样既能航天也能航空且重复使用。

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作为世界上第二个拥有空天飞机的国家,中国的空天飞机经历了二十年的时间也已经成功试飞了,而且我国在航天运输系统上与美国以及其他国家的技术和研制方向完全不一样,既不像美国完完全全将空天飞机作为研究重点,也不像俄罗斯那样一门心思只想造出航天飞船,复杂不说,维修费用还高。其实一开始中国并没有研制空天飞机的想法,毕竟在1986年的时候,美国已经开始对空天飞机付诸行动了,而当时中国连“科教兴国”的战略都还没有提出、更别说什么火箭、飞船了。

但是随着各国纷纷加入美国共同修建永久性空间站“阿尔法号”时,中国也对还没有概念的空天飞机产生了极大地兴趣,于是在正式规划中国的空天飞机项目前,国务院发表了一份报告来确定我国今后基本的发展方向,重点提出了一个要求是“不片面追赶”。结合现实来看,当时的这份报告极大地给中国的科研方向指明了道路,正是因为我们脚踏实地,“神龙号”才会在一出现就收获无数称赞。

空天飞机,是航空航天飞机的简称,它将航空航天技术结合了起来,也将会是21世纪世界各国争夺制空权的关键之一。目前美国、俄罗斯、中国、日本及德国都在研究空天飞机。空天飞机是一种未来的飞机,它在大气层内以每小时1.6万~3万公里的高超音速飞行,在100公里内的高空中它的飞行速度在12~25倍音速间,这意味着空天飞机的速度可达8.5千米每秒。

这一速度已经超过航天器发射的第一宇宙速度7.9千米每秒,而逼近第二宇宙速度。航天飞机既能像火箭一样进入近地轨道,也能够像飞机一样返回大气层,最重要的是,由于被叫做空天飞机,它也能像飞机一样直接在机场着陆,成为自由地往返天地之间的最便捷的运输工具。要知道,所谓的航天跟航空是两种完全不同的概念,一个在大气层内活动,一个在大气层外。航空运输系统也就是我们常见的飞机是可以重复使用的,而航天运载系统也就是像火箭一类的,一般是不能重复使用的。空天飞机的出现把这两个空间连接起来了。

那么我国的“神龙号”究竟有多厉害呢?就在美国已经开始着手研制X-37时,中国提出了一个“863计划”,而研制属于中国自己的空天飞机,就在这个计划之内并且被大力支持,2000年,中国开始逐步研究起这个项目,至此我国也加入了空天飞机研究的行列。

“神龙号”的进展是飞速的,从2000年开始理论研究,直到2005年就得到了首次的技术验证,虽然比美国正式试飞晚了十年,但结合我国空气动力专家的相关言论,已经在去年进行试飞的“神龙号”,不出三五年就可以正式投入使用了。要知道我国跟美国的第一次试飞时间可都是在2005年,再加上我国的研发时间比美国短,但是理论知识基础扎实,相比较下来,美国在试飞过程中出现的问题更多,危险系数也更高。

至于我为什么说我国的“神龙号”厉害,是因为从一开始,我国就在研究与研制上另辟蹊径,更是在这方面取得了重大的突破。由于现在并没有“神龙号”的确切信息,我们不妨从研究方面来比较一下中国和美国的空天飞机。

先说说费用方面,由于至今“神龙号”都还披着神秘的外衣,网上也无法查到它的其它方面的信息,我们不妨宏观性地对比一下中美在航天费用之间的差距。按照美国航空局历年的经费来看,从1989年开始,就没有低于100亿美元,最近几年更是节节看涨,2018年才突破200亿美元大关,2021年已经飙升至250亿美元了。

尤其要考虑到,美国航天局只在航天领域负责一小部分的经费投入,美国军方也是其中的重要来源,美国军费光是去年就有7380亿美元,哪怕只有很小一部分用于航天领域,也堪称巨款了。所以如果有那种花费高的军事研究,美国航天局一定会拉着美国军方一同出钱。

对比中国在航天上投入的费用,虽虽然无法查到官方数据,由于国外有专业机构评估,我国每年估计投入也就20亿美元左右。这个数据应该是比较可信的。记得2011年,载人航天工程总设计师周建平就说过,我国载人航天发展近20年来,花费约为350亿元人民币,同美国相比简直沧海一粟

除此之外,能够研制出航天飞机就意味着这个国家在人才储备和科技实力都是高人一等的。而中国和美国在研制空天飞机时产生的差异丝毫不低于研制经费上的差异。比如我国2000年才开始研制空天飞机,当时的技术确实落后于美国,而美国当时不但已经试验成功了高声速验证机,还着手了如今X-37B的前身X-37的试验。对于归属于高科技行业的航天事业,想要培养出一个高科技技术人才,需要一个很长的周期,时间、金钱、学习能力缺一不可,而中国当时这三样都是欠缺的,因此能够追上美国的脚步实在是一件感天动地的事情。

根据美国一开始对于空天飞机的设想,是想要建造出来一架既能往返于宇宙与地球的运输机,又能够节约成本,反复利用,但是要想满足这两个条件在当时无疑是天方夜谭,能满足其中一个要求都已经是足够幸运的了。但是理论上来说,这个要求也不是不能实现。想要自主往返,重量一定要轻,那为什么不能合理运用大气层中的氧呢,这样就能少带一些氧化剂,飞机的重量自然而然不就轻了;要是想要重复利用,那么飞机在升空后不要像火箭一样抛弃部件好像也不是不行。因此科学家们开始专攻这两个重点。

需要氧化剂来带动发动机,那我们就研制一个新思路的发动机。喷气式发动机不用特意携带氧化剂,因为等它们自己吸入空气,但因为无法在大气层外工作,且使用速度较小;而火箭发动机由于自备氧化剂,不但能够轻松在大气层内外工作,而且使用的范围也很广,除了氧化剂很重以外简直没有别的缺点。

核反应堆会产生很多高速移动的离子,它们的移动速度非常快,这样就能使用磁场来控制它们的喷射方向。这样操作其实跟离子火箭很像,离子都是从飞机尾部喷射出的,从而使飞机产生反冲运动。

需要重复使用,那就要解决由于发射燃烧而产生的动能使得飞机外壳过热的状况。空天飞机一旦投入工作,那么多次出入大气层就是最基础的任务之一了,但由于每次发射都会跟空气发生剧烈的摩擦而产生大量气动加热,如果是以高超音速的方式返回的大气层,气动加热会使其表面达到极高的温度。从机头到机身、从上表面到下表面温度能从七百多飙升至一千八百摄氏度。因此,拥有一个能够重复使用且性能OK的防热系统非常重要。

空天飞机的结构材料要求很高。在飞行时,由于自身的动能产生的热量它的机身前半段和机翼前缘的表面温度高达2700多摄氏度。这样一来,航天飞机上的那种防热外衣就不适合于空天飞机使用了。但是通过不断地研究实验,我国的科学家们研制了一种能够有效防热的新型复合材料,还在一些特殊部位采用新型冷却装置,避免了飞机受到高温的伤害。

为了满足空天飞机的防热要求,目前正在研究纯度很高、质量很轻的耐高温合金。美国已研制出高速固化钛硼合金,它在高温下的强度可达到钛合金在室温下的强度,这种合金适宜用来制造机身内层结构骨架。空天飞机温度最高的部分就属机头与机翼了,但是如果在它们表面涂上碳化硅涂层,就能达到重量轻,耐高温的性能。

如今的中美博弈从陆地到空中、从经济到军事,虽然双方目前都在各种领域上不争上下,但是美国却总是在大肆鼓吹空天飞机的研制计划,我们不会排除这是他们在宣传自己的国家实力,但应该谨慎美国会将它当作未来的航天武器,而我们要做的就是不能停下脚步,继续研发属于我们自己的空天飞机。#全能创作家#

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