论文空天飞机：新时代的航天器，本文是飞机类开题报告范文和空天飞机和航天器和新时代相关硕士学位毕业论文范文.
全国政协委员、中国航天科工集团三院院长张红文不久前在接受采访时表示,目前我国正在研制的新一代天地往返飞行器是一种可执行航天发射任务并多次重复使用的“空天飞机”,项目名为“腾云工程”.那么,目前世界上空天飞机的研发情况如何呢？
X-37飞行器是一种准空天飞机
空天飞机最早的概念,由美国总统里根在1986年的国情咨文中提出：“我们要研究一种新的‘东方快车’飞行器,到下个十年结束时（指1999年,实际未实现）,它将可以从杜勒斯机场起飞,进入近地轨道,并在两小时内飞抵.”东方快车计划很快演化成了国家空天飞机计划和X-30试验飞行器方案,但几年后便因冷战结束、经费削减而陷入停滞.但美国军方和民用部门对相关技术的研发却一直没有停止.2010年,X-37飞行器的首飞成功使空天飞机重新引起了人们的关注.
目前,人们普遍设想的空天飞机概念是一种既能航空又能航天的新型飞行器.在大气层内,它能像普通飞机一样在跑道上起飞,但它的飞行速度比现在所有的飞机都快,在临近空间（指高度在30至100公里范围内的空间）内可达到13-25马赫,而目前民航客机的飞行速度一般不超过0.9马赫,军用超音速飞机的飞行速度最大也只有3马赫左右.它能够自主加速,从大气层中进入近地轨道,成为航天器.返回地面的过程中,又能像普通飞机一样在跑道上着陆.
已经进行过数次飞行试验的X-37型（及其改进型X-37A、X-37B）试验飞行器还需要火箭发射升空,因此严格地说并不能算是一种真正的空天飞机,但它的几次飞行却验证了空天飞机较强的轨道机动能力.X-37还将飞行范围扩展到了其他航天器所无法涉足的临近空间领域.由于这里的大气密度还比较大,产生的大气阻力使卫星和航天飞机等传统飞行器无法在此高度内飞行.然而,利用空天合一的推进技术,空天飞机却可以在这个范围内以超高速自由飞翔.
由于要频繁在太空与大气层间穿行,空天飞机的飞行经常伴随着大气对它的灼烧.为了应对这种恶劣条件,空天飞机一般会采用更加先进的外层防热材料.例如,X-37采用了由先进复合材料构成的防热瓦,能够承受最高达1600摄氏度的高温,耐久性和可重复性均高于航天飞机的防热瓦,寿命为现有防热瓦的10倍.这种材料的采用,也缩短了X-37落地后的防热瓦检修时间,使得它能比航天飞机更快地投入第二次飞行.
目前,美军为X-37提出的目标为两次飞行期间的准备时间不大于90天,而在未来的空天飞机发展构想中,美军对这个时间的目标是10-15天.X-37不仅每次“休息”的时间比航天飞机短,而且每次“工作”的时间还比航天飞机长.由于将航天飞机上持续供电时间有限的燃料电池替换成了太阳能电池和高性能锂电池的组合,空天飞机最长能够在太空中持续工作270天,大大高于航天飞机的16天.
军事民用都有广阔发展前景
从各国空天飞机的研发计划看,空天飞机发展的首要驱动力是军事需求.空天飞机灵活机动、效费比高、飞行速度快,可以执行许多其他装备无法执行的任务.它的反应速度快,从一国本土起飞后两小时内就可以达到地球任何一个地方遂行作战任务.对于需要在全球范围内维护自身利益的大国来讲,空天飞机可以迅速对任意地区的危机作出反应,对敌方发动突然袭击.目前,有关国际条约中将领空的范围限制在高度100公里以下的空间,而100公里以上的空间则为“公空”,各国飞行器可自由飞行.空天飞机在执行军事任务时,可以首先爬升到100公里以上,在不引起国际争端的情况下飞过其他国家上空,到达战区后再降低高度作战.
除了军事应用,空天飞机也能在和平利用太空的各个方面发挥作用.当出于和平目的靠近一颗卫星后,空天飞机可以为卫星补充维持轨道所用的燃料,延长其在太空中工作的时间,还可以进行一些卫星维修工作.空天飞机可以根据需求随时起飞,作为微小卫星的发射平台,携带微小卫星到达轨道后再将它们释放,从而比传统的火箭发射方式更加灵活.当某一地区突发自然灾害时,空天飞机可以迅速到达灾区上空,持续对灾区进行遥感探测,支持救灾工作高效开展.
目前,载人航天正朝着低成本的方向发展,可重复利用功能是各种正在研发的新一代载人飞船的“标配”.空天飞机可重复利用的特点恰恰顺应了这一潮流.空天飞机还可能为商业航天开辟太空旅游的新市场.未来的某天,普通人可能也会有机会像乘坐现在的民航飞机一样,在机场登上空天飞机,开启一次奇妙的太空之旅,欣赏到太空中的旖旎风光.
（摘自《北京日报》李会超）□
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参考文献：
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