​亚轨道空间轰炸技术 空天次轨轰炸机着陆场

亚轨道空间轰炸技术 空天次轨轰炸机着陆场

这个机场“首次”出现在媒体是在2020年9月份，中国在2020年9月4日发射了一架可重复使用空天飞机，据传于5天后的9月9日降落在了中国西北部罗布泊核试验场附近一个拥有大型跑道的偏远空军基地，继而被多个国外媒体追踪报道，结果让大家发现在中国西北部居然还有如此大型机场。

这是一个跑道三角形布置的机场，在国内很少见到这种类型跑道布局，更让人惊讶的是其中一条跑道的跑道长度达到了5千米，并且还预留了5千米的可延伸距离，总长度达到了惊人的10千米，如此巨型机场，难道是用来起飞空天次轨轰炸机的吗？

跑道一半的长度

罗布泊某三角形机场：为何要这样布置？

该机场“第二次”出现在媒体上是2022年8月5日，当时中国将2年降落的空天飞机再次送入了轨道，而美媒《战区》则报道称，2年前降落了空天飞机的罗布泊某机场跑道出现了活动迹象，这表明近期空天飞机可能会在这里降落。

8月8日，一个ID为DutchSpace@DutchSpace的推特账号给出了这架航天飞机的详细轨道参数：

笔者有附上简中翻译

8月14日，荷兰代尔夫特工业大学的Marco Langbroek博士在社交媒体上表示，中国在8月5日发射的空天飞机可能会在该机场降落。之后还有多个媒体与个人都猜测这架空天飞机可能会在这里降落，原因是这里比较适合空天飞机降落，但很可惜大家都猜错了，从2022年8月5日起飞的空天飞机一直到现在还在天上飞呢，已经在轨整整181天了。

罗布泊某三角形机场：为何会适合空天飞机降落?

空天飞机返回方式和飞船是不一样的，神舟飞船返回大家应该都见识过了，这个降落过程中受到轨控因素、高空风速因素等影响，着陆精度是比较差的，因此每次任务搜救比如神舟十四号的范围就高达36x36千米，这个面积就达到将近1300平方千米，而降落场地就更大了，四子王旗和东风着陆场都是以万平方千米为单位计算的。

这些区域地广人稀，比较适合作为航天器的着陆场！而这些区域同样也非常适合作为空天飞机的着陆场，不过8月5日发射的空天飞机却不像飞船那样着陆，而是属于垂直起飞，水平降落的那种，与航天飞机比较相似。

这种飞行器返回过程和飞船大致相似，但其在进入大气层后相差是比较大的，因为其气动特性让它的升阻比要比飞船高很多，不过在下降到50~40千米出黑障之前是无法机动的，从这个高度开始，这种飞行器的升阻比可以让它机动寻找机场，笔者曾简单计算过，估计其机动范围在100千米左右或者更低一些。

也就是说这种空天飞机降落时它的星下点轨迹范围100千米内需要有机场，当然最好是星下点直接经过该机场！8月5日发射的航天器COSPAR ID为2022-093A，SATCAT no.为53357，各位可以通过各大卫星轨道数据网站查到这个航天器的两行式轨道根数信息，然后测算下某时某刻星下点会经过哪里，就知道它能降落的机场有哪些了。

这个航天器的轨道倾角是49.9944°，基本上我国呼伦贝尔市到嫩江一线以南的所有机场都可以降落，但真正适合它降落的机场却不多，因为它有两个要求，一个是跑道够长，另一个倒是非必要因素，但最好是可以全向降落的机场。

空天飞机降落：需要超长跑道

我国8月5日发射的空天飞机外观从未公布过，目前都是以此前公布的神龙飞行器作为参考，不过这种飞行器和美国的X-37B都应该比较类似，因此我们也可以用X-37B的气动布局作为分析的依据。

X-37B可以看成是缩小版航天飞机，但美国也没发布X-37B的数据，所以只能找航天飞机的参数凑合下。笔者在一篇发表于1974年的航天飞机轨道器与子系统的资料中翻到了航天飞机轨道器的展弦比仅为1.675，这个展弦比相当小，与之相比SR-71黑鸟的展弦比为1.939，F-22的展弦比则为2.3左右。

展弦比大的飞机适合低速飞行，比如塞斯纳441征服II公务机的展弦比高达9.6，展弦比低的适合高速飞行，航天飞机进入大气层时可达二十几马赫，而在进场（准备进机场着陆）速度依然高达400~500千米/小时，这比普通飞机进场速度高2~3倍。

着陆时的迎角，机头迎角已经有所减小

因此这种飞机进场时的迎角是很大的，气动性能非常差，而且看起来根本就不是滑翔，而是以某个角度砸进机场的一个飞行器，高达400~500千米时速的航天飞机需要一条很长的跑道，比如位于佛罗里达梅里特岛的航天飞机着陆场跑道长度达到了5.2千米。

原因是航天飞机速度太高，而且刹车不能像普通飞机那样可以直接刹车，只能用气动翼面以及减速伞慢慢刹车，否则刹车高温可能会让刹车直接报废，因此需要一条很长的跑道来让其慢慢消耗动能，直到它慢慢减速最终停止，所以各位也会发现，航天飞机着陆场跑道就是超过5千米的。

我国在西北罗布泊的某机场长达5千米的跑道，各位估计就知道是干啥用的了！它至少是可以降落航天飞机这一级别飞行器的，我国的空天飞机选择在这里降落也很正常。

跑道三角布局的机场尤其适合测试类飞行器进场

罗布泊某机场的跑道目前只有一条5千米的单跑道，但从布局来看是一个等边三角形布置的跑道，这种跑道是可以在6个方向上进场，杜绝因为强烈侧风以及顺风情况下不适合降落这种情况！

尤其是空天飞机临场时降落风向突然改变，无法更换着陆机场的这种情况，因为目前的空天飞机没有动力，到了机场就必须降落，因此这种全向可以降落的机场非常适合空天飞机以及试飞机型的紧急降落。

10千米跑道：留给空天次轨轰炸机？

另一个让大家比较意外的是，这个位于罗布泊西北角的某机场，已经建设了跑道的这一侧，其跑道预平整的总长度达到了10千米级别，这表示这条跑道未来可能真会扩展到10千米级，这个长度就算不是第一估计也是第二了。

10千米的跑道：爱德华兹空军基地？

位于加利福尼亚的美国爱德华兹空军基地，其跑道最长据称有11265米，也就是11千米还多点，不过笔者在WIKI数据中搜索到的最长的只有4579米，也就是接近4.6千米，在GOOGLE地图上测量也就8千米多点，作为航天飞机的着陆机场其实也没问题。但笔者没有找着11265米的来源，并且对应的英尺长度数据源，不知道这个数据是哪里来的，有信源的朋友可以留个言。

10千米长的跑道是留给空天飞机使用的，

其实本文应该纠正一下，像X-37B和神龙空天飞机这一类飞行器，还只是类似于航天飞机一类的飞行器，因此只能叫做“小航天飞机”，不能算真正的航天飞机！真正的空天飞机应该是水平起飞，水平降落的飞行器。

这种飞行器需要装载一种能零速度启动，在大气层中能加速到高超音速，然后再切换成火箭发动机，直接飞出大气层，整个过程就是单一航天器完成的，除了燃料外不抛弃任何质量，它需要经历的速度从零速度到大约30马赫（高空音速比较低）。

这种发动机的展弦比与航天飞机差不多（需要适应高超音速飞行并承受引起的高温），但起飞重量可能高达400~500吨（下文有实际案例），甚至可能更高，那么这种飞行器的起飞距离需要多长呢？笔者不是学空气动力的，还真不好算，不过可以参考下美国航天飞机的数据：

目前我们了解到美国的航天飞机降落滑跑距离至少也得2350米，没法查找到航天飞机的起飞距离，因为美国的航天飞机是无法水平起飞的。但根据波音737-800的降落的距离1327米，但起飞需要2027米的距离估计，航天飞机起飞至少也得4000米长的跑道。

可以想象一下，400~500吨的空天飞机滑跑距离可能需要相当长，罗布泊某机场的预平整跑道区域还真不是闹着玩的，这基本就是为了以后的空天飞机准备的。

云龙空天飞机: 480吨单级入轨

2022年9月25日，微博大神PhilLeafSpace贴出了一套航天科工的云龙动力单机入轨飞行器的设计方案：

起飞质量240吨、480吨两种典型单级入轨飞行器基本方案（分别配2台、4台60T推力级云龙发动机），分别可实现7.7吨、19.2吨近地轨道运载能力，能够覆盖我国大部分卫星发射需求及大部分空间站载人及货运任务。

航天科工的云龙动力单机入轨飞行器相当惊人，总共有240吨与480吨两种设计方案，其近地轨道运输能力为7.7吨和19.2吨，其中480吨级的入轨飞行器总长为95.6米，翼展30米，比曾经安-225的机身长度84米还要长十几米。

机身长度为95.6米，但翼展却只有30米，虽然看不出展弦比到底是多少，但从这个数据中能看出一些端倪，这个展弦比一定很小，起飞距离应该会相当长。估计未来测测试现场，只能到罗布泊某机场去测试了。

腾云工程：其实可以用来作次轨

新华网于2016年9月13日报道，中国航天科工集团公司副总经理刘石泉日前在武汉举行的第二届商业航天高峰论坛上首次披露了“腾云工程”的“空天飞机”计划，这是一种可以执行航天发射任务，并多次重复使用的新一代天地往返飞行器，其飞行过程如下：

1、空天飞机可从地面机场水平起飞，在大气层中加速爬升；2、到达30至40公里高度时一二级分离，一级水平着陆返回；3、二级继续爬升进入近地轨道，完成运输任务后再入大气返回，具有廉价、安全、便捷、机动等优势。

腾云一级飞行器机体长度为80多米，总重量高达140多吨，动力系统为六台涡轮基组合循环的涡火冲组合动力发动机，在到达最大飞行高度3万米、速度达到7马赫时释放次级、然后次级火箭点火入轨。

腾云一级飞行器虽然是拿来驮二级到30千米高度释放的，但这种飞行器同样可以作为轰炸机存在，并且装载的冲压发动机其工作高度可达60~70千米，所以只要稍稍改进下，就立马变成军事用途的次轨。目前我国的组合动力发动机还是有相当不错进展的，未来真可以期待出现这种次轨甚至空天飞机。

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