火箭动力雪橇有望将太空飞机带入现实

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摘要:

早在上世纪 90 年代,美国国家航空航天局(NASA)就有一个大胆的设想:研制一种名为 X-33 的可重复使用的太空飞机,以大幅降低将有效载荷送入轨道的成本。然而,由于技术难题,该机构最终于 2001 年取消了这一计划。现在,西雅图一家雄心勃勃的初创公司正在重拾这一梦想,并决心完成 NASA 20 多年前开始的事业。

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Radian Aerospace 公司正在开发 Radian One,这是一种完全可重复使用的太空飞机,可运送多达五名宇航员进入太空 100 次。该公司在 2022 年筹集到了令人印象深刻的 2800 万美元资金。领导这项工作的是利文斯顿-霍尔德(Livingston Holder),他曾是美国国家航空航天局(NASA)命运多舛的X-33项目经理,现任Radian公司首席技术官。

霍尔德认为,与本世纪初相比,如今重振太空飞机概念的可行性要大得多。

他在接受美国有线电视新闻网(CNN)采访时解释说:"我们的复合材料比当时更轻、更坚固,而且可以承受更大的热范围。就推进剂的燃烧效率和系统重量而言,推进器比我们以前的任何东西都要好。"

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这么多年过去了,太空飞机的想法依然诱人,因为在卫星网络日益普及的推动下,人们对经济实惠的太空访问的需求日益强烈。遗憾的是,传统火箭仍然是一种固有的昂贵的进入轨道的方式。

正如前美国国家航空航天局宇航员杰弗里-霍夫曼(Jeffrey Hoffman)所解释的那样,一枚典型的多级火箭需要总质量的 95% 左右作为燃料,才能以超过 17500 英里/小时的速度冲破大气层--留给实际飞行器和有效载荷的空间微乎其微。此外,多级火箭在飞行过程中必须丢弃,浪费极大。

与传统的垂直火箭发射不同,Radian 的创新解决方案是让 Radian One 从一条两英里长的电磁轨道上起飞。火箭雪橇会将飞机加速到 500 英里/小时以上,然后将其释放,让机载引擎完成进入轨道的最后一击。

Radian 公司解释说,这种非传统的两部分系统,以及轻质起落架和空气动力学机翼,是实现单级太空飞机的关键。

与垂直发射的火箭相比,独特的飞机式上升剖面还能带来更平稳的飞行,同时大幅降低燃料消耗和相关成本。如果一切按计划进行,霍尔德设想"雷迪恩一号"将成为太空发射的"皮卡车"--轻型有效载荷的理想选择,而传统火箭将继续充当容量更大的"18轮车"。

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然而,Radian 在通往轨道的道路上还面临着许多挑战。预计最早也要到 2028 年才能推出全尺寸原型机,不过今年已计划对初始原型机进行测试。更长远的愿景是诱人的:为商业太空产业提供一个经济实惠的新选择。

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