我國成功發射可重複使用試驗航天器

我國4日在酒泉衛星發射中心,利用長徵二號F運載火箭,成功發射一型可重複使用的試驗航天器。

試驗航天器將在軌運行一段時間後,返回國內預定著陸場,期間,將按計劃開展可重複使用技術驗證,為和平利用太空提供技術支撐。

我們的太空:【快訊·航天】來了!我國成功發射可重複使用試驗航天器!?

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9月6日更新!!!

已著陸!

這次天地往返測試完全成功,可喜可賀!!同時這則消息說明瞭兩個要點:1、這是航天科技的產品 2、再次驗證了我後文做出的判斷,中國主要是要驗證天地往返的工程設計可行性,和美國X-37B的長期在軌目標暫時是有差別的,當然我要強調我說的是當前,未來會一步步走向技術成熟,也就會有更多的拓展。


2020年9月4日由長徵2F運載火箭發射

意義重大,標誌著我國在可復用航天運載器(RLV)領域走出了關鍵性的一步。我從去年就一直期待這次發射,今天終於成功了,可喜可賀!但是我覺得有些同學可能對這個項目的理解有些問題,你不能因為保密嚴格無限抬高它的軍事意義.....這不符合邏輯。

在很多關於美國X-37B的介紹或者百科內容中,你幾乎都可以找到一章叫做「對X-37B的用途的猜測」,X-37項目自2004年從NASA移交給了DARPA後,因為是軍方的祕密項目,故引來了外界大量的猜測。但在我看來,X-37B沒啥神祕的,它就是一個具有軌道機動能力的,可重複使用的無人太空梭嘛。除了軌道機動能力,別的技術,諸如高速再入防護、在軌長期運行、酬載貨物、在軌釋放,在軌抓取衛星,甚至一定程度的軌道高度改變,早在遠比X-37大且複雜的太空梭時代就已經很成熟,再花巨資弄個小型無人試驗機去驗證沒啥道理。

太空梭和X-37B的外形數據對比

OTV-1 入軌 17 天后才被加拿大業餘天文愛好者第一次觀測到。OTV-1 在軌期間共進行了 5 次軌道面內機動,OTV-2 除軌道面內機動外,還進行了兩次軌道面外機動,軌道傾角最大改變了 0.88°。由於美國空軍屏蔽了X-37B的軌道數據,變軌時又沒被地面愛好者觀測到,後來就有了一個著名的理論,認為X-37B的黑科技在於,它不但可以像別的航天器那樣利用RCS系統和主發動機的配合,通過排氣做功產生衝量改變軌道,而且可以利用其氣動外形,滑翔至高空大氣層,利用氣動升力去改變軌道,特別是軌道面外機動,即改變軌道的傾角。

紅、黃兩條軌道,高度相同,但傾角不同

X-37B的結構並不複雜,主要是由RCS自控系統,酬載艙,航電艙和主發動機組成

這種黑科技是真的麼?氣動變軌當然是可能的,但我不認為其具備工程學上的可行性。能量是守恆的,改變軌道進行機動的本質是改變當前飛行器的速度矢量,這需要消耗推進劑。可同時,為了氣動變軌以某種角度進入上層大氣層,同時也需要消耗推進劑。在大氣層中利用升力改變軌道傾角後,你需要更多的推進劑去抬升軌道,圓化軌道,不然飛行器就會在大氣層中再入了。此外,類似於X-37B和太空梭這樣的氣動佈局,在極高馬赫數下的升阻比不夠高,此時的氣動面效率會極其的低下,不出意外的話依然要使用RCS系統去幫助獲得需要的姿態,這又要消耗推進劑。所以綜合來看利用大氣層變軌遠不如直接消耗推進劑在空間中變軌,其花的時間長、消耗的推進劑更多,還有高速氣動防熱問題,對於X-37B這種氣動佈局的飛行器來說並不具備工程學上的可能性。

美國海軍和NASA的合作研究,在高升阻比佈局(比如乘波體)下的氣動變軌還是很有前途的,當然選擇這類尖頭佈局有嚴重的矛盾:一是尖頭氣動加熱更嚴重,多次穿越對防熱設計有災難性影響;二是這和重返大氣層時鈍頭消耗氣動加熱以及低速高升力的需求是完全矛盾的

至於一些人鼓吹X-37B的「軌道轟炸機」的概念,我都懶得駁斥了,這個問題早就有答主講的很明白了。

為什麼不在太空中部署核武器??

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不過在軌道上變軌的能力還是相當具有軍事意義的,因為反衛星導彈的命中條件就是目標處於恆定的軌道上,一旦目標的軌道改變,特別是傾角發生改變,導彈在現有技術條件下是極難命中的。X-37B的RCS系統能夠通過消耗少量的專用燃料來提供一定的推力和扭矩,用以修正飛行器的在軌姿態。而使用偏二甲肼-四氧化二氮的常溫推進劑組合的主發動機,可以提供多次開關機功能,以實現較大的軌道躍遷能力。我想多次、長時間的變軌能力,纔是X-37B這個項目要測試的重點。

F-15戰機發射ASM-135A反衛星導彈,反衛星導彈連F-15都能打,你就知道固定近地軌道衛星在戰時的生存概率了

儘管有很多朋友冠以鱉37B稱呼,但我認為對於咱們中國的這一發試驗航天器,從目標上來說和美國的可能會有所不同。首先,對於美國來說,多次可重複使用往返大氣層載具這個科技樹,在X-37B的時候,因為太空梭的原因就已經點的差不多了,而對於我們來說,這方面因為第一步載人航天工程選擇了飛船方案,所以還相當缺乏積累。我國早在863計劃制定之時就已經提出要發展可重複使用的空天飛機,而目前最有發展前景的兩級入軌可重複使用航天運載器(RLV,TSTO),其軌道器就是很類似於X-37這樣的東西,事實上美國下一步要開發的載人版X-37C正是基於此概念。在軌道器的開發基礎上,我們可以考慮怎麼實現更高效、更便宜的助推,助推器可以是運載火箭(如這次的長徵2F,當然更好一些的是類似於SpaceX的獵鷹-9的可回收火箭),也可以是地面起飛的大型飛機類載具,比如航天科工正在研製的大型空天飛機。但不管未來的發展如何,可復用,能夠自主返回大氣層並且可以在普通機場著陸的軌道飛行器的科技樹是必須要點開的。此科技樹下的分支科技點包括且不僅僅包括:快速任務規劃與模擬,地面配套,結構和熱防護技術,系統操作能力設計,氣動設計,自主空間運輸技術,自主返回技術,先進位導導航與控制等等等等。

863計劃 研究領域

航天科工集團研製的空天飛機,這上方的軌道器和X-37B簡直一個模子刻出來的

當然,等可復用航天器漸漸成熟後,我們也可以利用其優秀的軌道機動能力去考慮一些軍事上的發展,比如去搭載一些SAR雷達啊,光學、紅外觀測系統啊,類似於《太空部隊》裏的那種衛星捕集器啊,甚至作為類似與蘇聯解體前研製的「極地」兆瓦級二氧化碳激光武器那樣的天基能量武器的載臺,等等等等。

飯要一口口吃,路要一步步走,對新技術,多搞試驗才能厚積薄發。


921塔架再次打開 長二F火箭完成新的歷史使命

意義?

意義就是航天員楊利偉在太空說的那句話:

和平利用太空,造福全人類。

意義就是一個預告了半年的發射終於圓滿完成,可以放Positive Outlook了!

中國可重複使用航天器和X-37B如何繞地球飛行?模擬一下~

中國可重複使用航天器和X-37B如何繞地球飛行?航天面面觀的視頻 · 2 萬播放


六爺掛載了多年的小玩具終於修成正果。

這裡有個帖子相關信息收集的很全:

https://zhuanlan.zhihu.com/p/141916550?

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常看我回答的都知道,我對知乎上的「保密小能手」一般都是見一個懟一個,所以現在回答區的風氣我非常煩。

現在慶祝還太早,長2F是很可靠的,載荷只要安安靜靜的待著,安全送上去是一定的。

關鍵還是看之後的在軌任務,能否機動、能否打開載荷艙(如果有)、是否帶有隱身功能,以及最後能不能安全返回,只有返回了任務纔有意義。

給你們點有意思的,來自外網 @Marco_Langbroek (小行星發現者,)。白色的是今天的載荷剛入軌時的軌道,紅色是之前美國X-37B執行OTV-6任務(2020年5月17日,由宇宙神5發射)的軌道,傾角44度,重點,X-37B執行OTV-6任務還未結束,X-37B依然在軌。

X-37歷次發射時間和在軌時間,表中OTV6是計劃發射時間,不是實際發射時間

Marco_Langbroek ,一個荷蘭博士、天文學家,國內不少宇航新聞都是從他那抄的,信息經常比國內官博都多(官宣要知恥),按他2019年的說法「迄今為止五次X-37B OTV任務的軌道歷史並不能證明所謂變軌操作的可行性」,所以才說在軌的表現遠比發射上去重要。


主要應用於國土普查、城市規劃、土地確權、路網設計、農作物估產和防災減災等領域。


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