空天飞机三步走，钱学森半个世纪前就已布局！技术之上更需战略

大洋彼岸SpaceX公司的猎鹰九号火箭自2015年首次掌握火箭起飞级垂直回收复用技术以来，已经连续实施数十次基于起飞级回收复用的航天发射业务，大幅度拉低了单位发射价格，尝到甜头的它们并没有止步于此，而是继续高歌猛进。

SN-20星船与B-4超重合体的星舰

本月上旬该公司研制的“SN-20星船”与“B-4超重”首次合体进行适应性检查，从而诞生了高度约120米的人类有史以来规模最大的火箭“星舰”，起飞重量五千吨级，起飞级29台猛禽液氧甲烷发动机可以提供约6200吨起飞推力，能够将百吨级载荷送入近地轨道。

起飞级“B-4超重”并联29台猛禽液氧甲烷发动机

就在星舰组合体亮相前的上个月中旬，由我国航天科技一院抓总研制的“亚轨道重复使用演示验证项目运载器”在酒泉卫星发射中心成功实施首飞任务，与SN-20星船一样它也是一款带翼运载器。

亚轨道重复使用演示验证项目运载器成功首飞

不论是“星舰”还是“亚轨道重复使用演示验证项目运载器”都在聚焦一个词“重复使用”，旨在降低进入空间的运输成本，这一目的早在航天运载技术诞生之时就已经是重要课题，被誉为我国航天之父的钱学森在上世纪六十年代初创作的《星际航行概论》中就针对运载火箭的回收问题有详细阐述。

星际航行概论成书于上世纪六十年代初期

在《星际航行概论》第十四章第三节文中指出，如果我们将来建立星际航行体系，那么从地球表面到卫星式星际航行站（载人空间站）之间的交通将是十分频繁的，而也正是这一段飞行需要大推力的、价格高昂的运载火箭。但分析每次飞行的成本，我们发现贵是贵在运载火箭的发动机、结构和控制系统，也就是占起飞重量10%以下的那一部分空火箭，占起飞重量绝大部分的是推进剂，它却比较便宜，每次飞行实际消耗的是比较便宜的推进剂，而比较贵的空火箭却白白扔掉，在今天星际航行的初始试验阶段，飞行次数少，这样做还可以，但将来也这样做就是浪费，所以我们应该想办法把空的运载火箭收回来，多次使用。

土星五号二三级分离

航天科技一院的重复使用运载器与星舰皆以液氧甲烷火箭发动机为动力，因为此类发动机具有结焦少维修简单易复用的独特优势。

SpaceX公司最新产品星舰与猎鹰九号或者重型猎鹰的一次性二子级不同的是，星舰二子级也就是“星船”加装了15500片隔热瓦，同时采用了带翼构型，目的是让星船可以像航天飞机轨道器一样具备再入大气层并返回陆地的能力，从而使得星舰具备完全重复使用功能。

SN-20星船敷设的隔热瓦

星船再入大气层效果图

星舰作为一款重型运载火箭给人最直观的印象是研发速度非常快，仿佛就在这一两年时间里突然拔地而起，而实际上该计划从首次公开到如今已经有至少九年时间。

当然，九年对于星舰如今的状态而言也称得上是“迅速”，而之所以可以“迅速”的深层次原因是美国航天工业的雄厚基础。

如果离开大洋彼岸航天氢氧发动机的工业基础，以及该国自1978年以来在液氧甲烷发动机领域的持续研究，就不可能有200吨级全流量分级燃烧的猛禽液氧甲烷发动机。如果没有航天飞机轨道器的深厚积淀，星舰二子级星船也不可能在今时今日达到如此造诣，归根结底SpaceX公司的发展离不开美国强大的航天工业，其一切优异表现都是量的积累触发的质变。

星舰（左）与土星五号（右）

然而无论星舰如何质变，它依旧是在其运载火箭这一传统优势技术路线上向纵深发展的产物，对于在半个世纪前已经诞生140吨级近地轨道运力的土星五号重型火箭的国度，如今即将拥有完全重复使用的重型火箭，这是再正常不过的事情。

对于航天后发国家而言，学习先发国家是快速发展乃至引领超越的必由之路，需要注意这里的“学习”却不是谁都可以随随便便就能做到。首先需要强大的综合国力，使其拥有学习的多种客观条件，放眼今时今日的全球航天，能跟着大洋彼岸出牌的玩家有且仅有一家。

祝融号火星车

就在今年天问一号探测器如期实现了绕落巡火星的既定工程目标，终结了大洋彼岸在火星探测尤其是火星表面探测一家独大的格局；此时此刻，由天和一号核心舱、天舟二号货运飞船、神舟十二号载人飞船组成的天宫空间站组合体正翱翔于穹顶之上，天宫空间站的科研利用率已经达到世界领先水平，为人类探索太空提供了除国际空间站之外新的最佳选择；服务载人登月的新一代载人飞船试验船已于去年成功实施首飞任务。

在旺盛的空间应用需求刺激下，我们在2018与2019连续两年摘得全球航天发射榜冠军头衔，今年按照计划也将有超过40次的航天发射业务量。

天和一号核心舱

正是有了这些基础，才有条件拥有更多选择。传统技术路线的纵深突破我们要去做，比如服务载人月球探测的新一代载人火箭正在加速研发，服务未来月面科研站以及超大型空间基础工程的长征九号重型火箭也在稳步推进，还有长征8R与长征6X两型垂直回收复用火箭，服务回收复用任务的栅格翼、整流罩伞降回收、着陆支撑腿等多项关键技术装备也在陆续攻克的过程中，基于技术的进步今年长征九号甚至推出了更为激进的无助推器回收复用方案。

921新一代重型载人火箭高效承力箭体试制件

重型运载火箭9.5米直径箱底圆环

除此之外，我们也已经将目光投向了另一条赛道：空天飞机！

何为空天飞机？现代汉语词典对此有准确的解释：空天飞机是“航空航天飞机”的简称，主要特征是可在大气层内外空间飞行，以及完全重复使用。

完全重复使用的运载火箭尽最大限度保全了硬件产品，而空天飞机则是航空航天两大领域的深度融合产品，在30公里以下空域依托吸气式发动机工作，因此可以进一步省掉起飞级火箭发动机所需的氧化剂，进一步降低空间运输成本。

空天飞机也像航空飞机那样有进气道

人类曾不止一次地向空天飞机这个技术高地发起冲锋，比如，钱学森《星际航行概论》的最后两节中提出并详细阐述了火箭飞机概念，这一概念最早也是由他本人在上世纪四十年代率先提出。

星际航行概论中关于空天飞行器的草图

再就是航天飞机计划，我们后来看到的航天飞机实物是由两个大型固体燃料助推器、1个大型燃料贮箱、1个轨道飞行器组成，在飞行任务中助推器由伞降回收复用，轨道器水平滑跑着陆回收复用，大型燃料贮箱再入大气层抛弃，尽最大限度实现了回收复用，尽管每次复用的价格非常高昂。

航天飞机发射

航天飞机助推器伞降

航天飞机抛弃的燃料贮箱

航天飞机最初计划的构型也是由带翼亚轨道运载器并联轨道飞行器组成，但由于预算不足不得不放弃。

后来他们在上世纪八十年代推出了更为激进的单级入轨NASP国家空天飞机计划，该计划从未达到过实物状态，最终也是下马的结局。然而其发展空天飞机的战略布局却从未中断，进入新世纪以来诸如X-37B空间轨道飞行器、SR-72高超音速飞机等项目相继推出。

X-37B空间轨道飞行器

技术的发展从来不是一蹴而就，空天飞机虽然很难，但不积跬步无以至千里，这种特殊的航空航天飞行器一旦研制成功将在经济、空间科技、国防等诸多领域展现出无与伦比的技术优势。

我国航天自《星际航行概论》始至今，一直有一个带翼航天的愿景，上个月中旬首飞的“亚轨道重复使用演示验证项目运载器”就是圆梦的新起点。

三年前航天科技一院公布的《2017—2045年航天运输系统发展路线图》中明确指出，到2025年前后可重复使用亚轨道运载器要研制成功，能够在发展路线图中占据重要的一席之地，这款运载器究竟是何方神圣？我国空天飞机能否华丽逆袭？

“亚轨道重复使用演示验证项目运载器”首飞成功次日航天科技一院给出了新的官方通稿，通稿中指出：

由运载火箭技术研究院研制的亚轨道重复使用演示验证项目运载器在酒泉卫星发射中心准时点火起飞，按照设定程序完成飞行后，平稳水平着陆于阿拉善右旗机场，首飞任务取得圆满成功。此次任务属于重复使用航天运输领域原创性、引领性科技攻关项目，首次飞行旨在验证升力式地面自主垂直起飞、再入返回、水平着陆等全剖面关键技术，探索重复使用检测维护流程，初步建立重复使用评估准则和评估方法。

官方通稿明确告诉大家，这是一款升力式地面垂直起飞，并具备再入大气能力，以及水平滑跑着陆的带翼运载器。它不是像X-37B那样在火箭整流罩庇护下垂直起飞的轨道飞行器，其起飞构型就是带翼的升力体。

待在整流罩内的X-37B

航天科技集团首飞当日的通稿中也明确指出，它可以作为升力式火箭动力重复使用航天运输系统的子级，是航天航空技术的高度融合体。

大洋彼岸的波音公司也曾有XS-1带翼运载器计划，不过，去年由于受限资金问题被迫夭折。

XS-1带翼运载器

航天科技一院的亚轨道运载器有三类用途：

1.作为升力式重复使用航天运输系统的起飞级，承担卫星快速发射业务；

亚轨道重复使用运载器有载人太空旅游版本

3.作为远程快速投送工具，服务国防安全。

亚轨道运载器不免让笔者联想到另一款火箭动力飞行器——无侦八。

无侦八与亚轨道运载器在诸多技术特性上有相似之处：

无侦八的火箭动力

1.都是火箭动力；

2.都是带翼飞行器；

3.都具备自主滑跑着陆能力。

无侦八属于临近空间侦察型无人机

二者的不同之处：

1.亚轨道运载器地面点火垂直起飞，无侦八则是由具备空中加油能力的轰-6N挂载起飞，并在空中投放；

2.亚轨道运载器速度更快；

3.亚轨道运载器飞行高点突破100公里卡门线，再入防热功能更强。

亚轨道运载器飞行示意图

二者的功能定位决定了上述的相同与不同之处，无侦八可对时间敏感性目标进行快速侦察与脱离，依托火箭动力可以轻松突破传统航空器难以逾越的速度瓶颈。亚轨道运载器作为快速进入空间的天地往返运输平台，点对点航程无特殊要求，如果说无侦八为了追求点对点航程选择的是低伸弹道（虽然是低伸弹道，但其实际飞行高度也可轻松超越航空器），那么亚轨道运载器则是相对而言的高抛弹道。

假如无侦八也像亚轨道运载器一样可以进入近地轨道空间，飞行中段是没有稠密大气阻碍的太空，航程将大幅增加，这样是否可行呢？空天飞机就是答案。

航天科技集团一院充分吸取各国在追求空天飞机道路上总结的经验教训，科学制定了三步走规划。

第一步：着眼现实基于液氧甲烷火箭发动机发展两级部分可重复使用天地往返运输系统；

两级部分可重复使用天地往返运输系统

第二步：基于放大第一步技术成果，发展两级完全重复使用火箭动力天地往返运输系统；

第三步：基于第一步与第二步技术成果，换装组合动力发动机，发展两级完全重复使用空天飞机。

空天飞机三步走规划

完成三步走规划后再研制基于组合动力系统的单级入轨空天飞机。

三步走环环相扣，在分步进行关键技术攻关的过程中获得不同程度的工程应用能力。

上个月首飞的“亚轨道重复使用运载器飞行演示验证项目”就是第一步规划的重大成果，我们将用三至四年时间完成第一步（完成基于液氧甲烷发动机动力的亚轨道运载器研制工作，该运载器可重复使用50次以上），进而形成工程应用能力。

第一步的工程应用：1.可重复使用亚轨道运载器背负一次性入轨上面级，执行快速入轨发射业务；2.可重复使用亚轨道运载器执行太空旅游业务成为现实。

三步走规划的第一步

完成第一步后还将获得一系列服务第二步规划的技术成果。比如完善升力式地面自主垂直起飞、再入返回、水平着陆等全剖面关键技术，以及重复使用检测维护流程，建立重复使用评估准则和评估方法。

更关键的是在第一步完成时将突破带翼运载器的高空高速并联分离技术，从而为第二步的顺利实施打通相对困难的技术瓶颈。

航天科技集团六院院长刘志让曾披露，第二步规划“两级完全重复使用天地往返运输系统”的研制时间表是2030年。

火箭动力带翼二子级效果图

第一步中的两级运载系统之所以是部分重复使用是因为可重复使用的带翼一子级背负的是不可重复使用的火箭二子级，而在第二步中将背负可重复使用的带翼二子级。

这里的带翼二子级可视为去年成功实施在轨2天飞行任务的“可重复使用试验航天器”以及X-37B空间轨道飞行器的升级版本，相较于后两者，带翼二子级不再需要整流罩的庇护，而是直接并联外挂在带翼一子级上。

由于功能规模的增强与放大，这就对带翼一子级的运载能力提出了更高要求，原本服务“第一步两级部分可重复使用运输系统”的60吨级液氧甲烷发动机将换型更大推力的200吨级液氧甲烷发动机。

60吨级液氧甲烷发动机试车

带翼二子级将采用翼身组合体构型，两个子级都是升力体飞行器，且是并联形态组合，分离时二者之间流场非常复杂，激波与边界层干扰严重，将会产生复杂的气动力热效应，从而影响两个飞行器运动姿态。

那么设计人员如何知道二者可以在何种姿态、何种速度、何种高度下实现安全分离？回答这些疑问不仅有助于第二步规划的实施，也将助力第三步组合动力两级入轨空天飞机的研制。

早在两年前航天科技十一院就公开了一次两级入轨空天飞行器风洞自由分离试验，参与试验的模型就是一款标准的两级入轨空天飞机。风洞自由分离试验是一种没有支撑干扰的非定常试验方法，与常规试验手段相比具有独特优势。

两级入轨空天飞行器风洞自由分离试验

完成第二步规划的两级入轨完全重复使用运载器研制工作后，向第三步两级入轨空天飞机发起冲击就剩下最后一个拦路虎：组合动力发动机。

空天飞机之所以令人心驰神往主要缘于其独特的军民两用优势性能，相较于完全重复使用运载火箭，它不仅与前者一样可以实现硬件装备的完全重复使用，同时可以利用大气层内的氧气作为氧化剂。

大洋彼岸受技术限制被迫下马的X-30空天飞机验证平台（模型）

凭借高效率低成本及重复使用性能，可以灵活发射各种射向各类轨道的商业航天器，也可以执行航天员天地往返运输任务。凭借可在大气层内外空间自主飞行的能力，在国防任务中也拥有广阔的舞台。

空天飞机相当于图上这家伙发射出去还能飞回来

它能以最高25马赫的速度将战斗部投送至全球任意一点，相较于传统“洲际快递”而言，具有运输载具可回收重复使用、多目标打击更灵活等优势，同时还可胜任远程快速侦察、战场指挥、对临近空间目标进行自卫与打击、预警、对敌航天目标实施捕获/干扰/摧毁等任务，它的诞生将带来一场武器装备的变革，可以形成极具优势的不对称战力。

上述应用愿景的实现离不开组合动力发动机的突破，此类动力系统可以将涡轮发动机、亚燃/超燃冲压发动机、火箭发动机进行多种方案的组合，从而满足飞行器适应大气层内外空间飞行的动力需求，具体而言分为RBCC火箭基组合循环发动机、TBCC涡轮基组合循环发动机、ATR空气涡轮火箭发动机、Trijet火箭涡轮冲压三组合发动机等多种组合类型。

组合动力发动机的各种组合模态

全球各航空航天大国皆在组合动力领域进行了多年的持续投入研究，但在很长一段时间内并无相对实用的组合动力问世，直到去年九月航天科技六院西安航天动力研究所在西北大漠某靶场实施了新型组合动力发动机首飞任务，这一局面才得以终结。

新型组合动力发动机首飞成功之际该型号总师张蒙正赋诗一首：

《贺首飞》

东方欲明贺兰横，无边戈壁起东风。一道彩虹拔地起，组合动力长空鸣。

启动顺利流道畅，点火迅速室压高。模转巧调增益大，伸缩自由结构强。

某型高超音速飞行器发射试验

“拔地起”“点火”表明这是一款火箭基组合循环动力发动机，“室压高”“模转巧调”“伸缩自由”“结构强”说明该型组合动力发动机在进行模态转换时非常顺利，且发动机推力大，结合该研究所披露此次试验获得了“超圆满成功”的信息，可以确认此次首飞不仅圆满达到了设计指标，甚至超出了预期。

不仅首飞试验超圆满成功，试验过后产品检查也是完好的，表明该型发动机具备重复使用的潜力，为空天飞机的研制奠定了坚实基础。据西安航天动力研究所介绍，该型发动机前后研制历时十年。

西北某靶场

从上述字面理解，这是一款RBCC火箭基组合动力发动机，但根据张蒙正总师五年前披露的信息可知，这可能并非是典型的RBCC构型，而是一款我国独有的组合动力方案，即PATR预冷空气涡轮火箭组合发动机，相较于目前人类已知的各类组合动力方案，在他们的方案中，火箭发动机与冲压发动机高效融合，减少了很多“死重”，对比传统火箭基组合发动机在低速状态下更容易启动，可以自主起飞，对比传统涡轮基组合发动机不存在涡轮发动机与冲压发动机的模态转换问题。

PATR组合发动机火箭动力可以为冲压发动机的启动提供充足的速度条件，火箭动力与冲压动力不是相互取代的关系，而是互为补充共同作用的关系，冲压发动机工作可以充分发挥吸气式动力的高比冲优势，与火箭动力结合飞行器速度更大。

PATR组合发动机原理

为什么我国空天飞行器的发展可以一路高歌猛进呢？在笔者看来高科技装备的发展从来不仅仅是单纯的技术问题，在技术之上更有战略。

航天科技一院空天飞机三步走规划就是着眼全局、现实、未来多种要素的战略布局，将最高目标根据技术难易程度分解成若干个发展阶段，而不是一上来就瞄准最高目标大干快上，那样一来目标超越了现实能力，无底的投入最终换来的是鸡飞蛋打，比如大洋彼岸惨淡收场的空天飞机计划就是这种典型。

大洋彼岸X-30空天飞机验证平台从未达到实物状态

制定三步走规划还需要认知技术发展与现实能力相匹配的科学规律，否则照样会鸡飞蛋打。比如，去年首飞的组合动力发动机，其技术潜力完全可以作为单级入轨空天飞机的主动力，但我们瞄准的却是6马赫速度目标与30公里飞行高度目标，完全契合两级入轨空天飞机的应用需求（起飞级在30公里高度释放入轨级）。

确立各阶段目标后还要有咬定青山不放松的持续发展意志，从而统筹各类资源于型号任务中。

技术之上更有战略对于我国航天是一以贯之的，航天之父钱学森发挥的作用不可估量。

航天工业创业伊始钱学森主导制定了《地地导弹发展规划》，提出研制4型导弹，每一型导弹对比前一型射程翻番，四款导弹分别是：DF-2、DF-3、DF-4、DF-5。

昔日的四弹规划我们受益至今，图为DF-5B

我国首个载人航天计划“曙光一号”载人飞船下马时还是钱学森以其非凡的战略眼光多次力保主抓生命保障系统和航天员选训任务的507研究所，同时借着远程运载火箭全射程发射试验的契机，完善了远望海上航天测量、航天器热控制、通信、总装测试、制导、导航等一大批基础工程，为后续载人航天任务的实施奠定了物质与人才基础。

曙光号载人飞船效果图

上世纪八十年代末天地往返运输系统经过层层筛选的6个方案在北国冰城哈尔滨参加评议，由17名著名专家进行打分，6个方案中有5个都是带翼运载器，载人飞船只有1个方案，此时“机派”与“船派”沸沸扬扬的争论也即将画上句号，最终载人飞船获得的分数是83.69分，而小型航天飞机的得分则是84分。

由于分数相差十分微小，双方相持不下，最终还是钱学森基于战略需求通盘考虑后对载人飞船方案投下了关键一票，才使得我们可以在较短的时间周期里获得载人航天能力。

神舟五号载人飞船

诸多实践证明钱学森不仅是一位拥有卓越才能的科学家，更是“战略科学家”，由他提出并发展起来的“系统工程思想”不仅在过去的世界拥有很强的先进性，至今我们的航天系统甚至航天之外的领域也仍然在沿用。

在天地往返运输系统的评选中虽然5个带翼运载器全部落选，但这并不意味着它们一无是处，也并不是那一时期我们没有能力去实现，而是只有载人飞船方案可以用最短时间最小代价去获得载人天地往返能力。

天地往返运输系统第一阶段概念研究

921载人航天工程敲定飞船方案后，钱学森再一次以其敏锐的战略眼光向后辈提出建议：航天事业的又一重大发展是空天飞机，尤其是把它作为用半小时即可横跨2万公里的民航工具，所以空天飞机是21世纪的重大成就。21世纪的中国人一定要在空天飞机上显一显身手，一件国家大事。

昔日虽然落选但在评分阶段超越载人飞船方案，并以84分高分高居榜首的带翼运载器正是航天科技一院的天骄号，与如今航天科技一院计划2030年完成研制的两级完全重复使用运载器（第二步研发成果）非常相似，所不同的是天骄号二子级不带主动力，由一子级直接送入轨道。

可以说，这是一段跨越三十三年的带翼航天梦。

航天科技一院天骄号火箭飞机方案

对于空天飞机钱学森不仅有提前预判性的建言，更是对此项事业的发展打了坚实基础。早在上世纪五十年代他就与郭永怀一道战略性部署了我国高超音速飞行相关研究工作，此后一大批服务此项工作的高超音速风洞突破重重难关相继建造成功。

如今我国已经建成的JF-12复现风洞与在建的JF-22超高速风洞是全球仅有的可以在地面进行高超音速飞行实验的风洞。

JF-12复现高超音速激波风洞

为什么大洋彼岸诸多高超音速项目不是夭折就是不断地失败？没有完善的地面试验能力是重要原因。

三年前航天科技十一院FD-21全球最大口径自由活塞驱动高能脉冲型风洞实施了首次氢氧燃烧推进试验，实现了5毫秒时间内，氢气在速度近3千米/秒（10000公里/小时）空气中的超声速自主燃烧，并获得了超声速燃烧模态下的试验数据和火焰图像。

FD-21高能脉冲风洞首次氢氧燃烧试验

当时有些人觉得怎么才开始进行点火试验，人家大洋彼岸X-51A都飞起来了，而这恰恰是对这种风洞实验的严重误读。因为进行风洞实验不代表某个飞行器的研制进度，此次实验甚至可以说没有任何型号背景，而是证明这座风洞具备了即便放眼全球也是无与伦比的高超音速实验能力。

如果没有配套的风洞设备就需要飞行器通过实际飞行任务检验设计的正确性，试错成本极为高昂，如果有配套的风洞设备就大不一样，首先研发效率大大提高，要知道组织一次实际飞行任务所需的时间对比一次风洞实验要长得多。

FD-21高能脉冲风洞

越来越多具有国际领先水平的风洞装备投入业务运行，表明我国在高超音速领域日益旺盛的研发需求，除航天科技集团空天飞机三步走外，中航工业也有自己的规划，比如去年首飞的“可重复使用试验航天器”。

航天科工集团基于自身航空与航天的跨领域优势，也推出了两级空天飞机项目“腾云工程”。该工程已于3年前实现腾飞一号组合动力模态转换首飞，并计划2025年完成技术验证飞行试验，2030年完成两级入轨空天飞机研制，同一时期航天科技一院完成的是两级入轨火箭飞机，可以说航天科工集团的时间表更为激进。

腾云工程两级入轨空天飞机

腾云空天飞机采用了与航天科技集团空天飞机截然不同的TRRE组合动力方案，即涡轮辅助火箭增强冲压组合循环发动机，在涡轮发动机与冲压发动机之间引入火箭增强冲压，以解决TBCC涡轮冲压组合发动机模态转换接力时存在的推力鸿沟问题。

与航天科技一院创新PATR预冷空气涡轮火箭组合动力发动机一样，航天科工集团的TRRE组合发动机也是一款高度集成化设计的动力，减去了传统组合发动机的大量死重。

腾云工程组合动力发动机地面试车

按照时间表TRRE组合发动机目前已经完成原理和核心关键技术验证阶段工作，到2025年将完成基于现役涡轮发动机的组合动力工程应用方案，实现自主水平起降试验，到2030年完成两级入轨平台研制。

腾云工程腾飞一号组合动力发动机首飞

上世纪六十年代绰号黑鸟的SR-71高空高速侦察机曾经是制霸天空的一代名机，其最大飞行速度达到了3.28马赫，该机动力系统就是组合发动机的初露锋芒，它采用的是串联式涡轮基组合循环发动机，只不过发动机集成程度不高限制了整机性能。

当前洛克希德马丁公司正在研制第二代高空高速侦察机SR-72，该机仍将延续SR-71的涡轮基组合循环发动机技术路线，计划2030年投入使用，最大速度可达6马赫。

大洋彼岸正在研制的SR-72高空高速侦察机

腾云空天飞机公开的应用场景是两级入轨运载器，然而其第一使命则是作为水平起降高超声速临近空间侦察打击平台，这一点与SR-72高度一致，两款飞行器完成研制的时间都瞄准2030年，然而谁将成为第一个完成研制的型号？近些年我国在高超声速领域的卓越表现已经给出了答案。

腾云工程空天飞机一级运载器

尖端装备工程往往能带动一大批先进材料制造的跨代进步，比如空天飞机或者临近空间高超音速飞行器需要在大气层内进行长时间高超音速飞行，速度可达5至20马赫，飞行器与大气高速摩擦会形成数千摄氏度高温，在承受高热的同时还需要有高强度的机身适应大过载机动飞行，这就对机体材料提出了耐高热与高强度的应用需求。

航天科工官宣时间表

在这样的背景下，中南大学范景莲教授团队不顾外界质疑，集智攻关研发成功了可经受三千摄氏度以上高温的“轻质难熔金属基复合材料”方案，由高温陶瓷和难熔金属合成，合成原理类似混凝土，在高温下陶瓷呈颗粒状可以将难熔金属固定下来，进而合成出一种新材料，这种新材料具有高熔点、低密度、延展性好的优势性能，达到了世界领先水平。

目前该型材料已经成为航空、航天、国防军工、兵器、船舶等领域多个型号产品的唯一供货方。

轻质难熔金属基复合材料

轻质难熔金属基复合材料只是众多创新升级的一个案例，再比如去年首飞成功服务载人登月任务的新一代载人飞船试验船返回舱应用的则是“碳基微烧蚀防热材料”，也可以耐受第二宇宙速度再入地球大气产生的数千摄氏度高温。

回顾历史在航空航天领域我们从望尘莫及到望其项背，再到并驾齐驱，一路走来我们见证了太多的历史时刻。

腾云工程空天飞机机场运作效果图

放眼当下国内航天航空领域，专业搞航天的跨界到了航空，专业搞航空的又跨界到了航天，空天一体态势正在加速演化。

回想三十三年前航空航天多领域院所参与载人天地往返运输系统论证的六朵金花，对比当下的系列空天飞行器，站在新世纪新基点之上我们有能力有决心将带翼航天梦想照进现实。

正如钱学森希冀的那样，在新世纪我们一定要在空天飞机领域显一显身手，从而确立属于我们的空天世纪！