空天飞机、高音速武器或太空战斗机，别再迷信美国的X-37B了

闲蛋黄伊森艾玛 2023-06-22

摸着美帝过河，本着你有我也有的原则，中国第一代空天飞机(即轨道轰炸机)2022年8月5日火箭发射（垂直起飞）进入太空，2023年5月8日返航预定着陆场（水平降落），在轨飞行试验276天。从此，美国的X-37B多了一个战略对手。

空天飞机，脱胎于苏美太空争霸

自从1957年10月4日第一颗人造地球卫星斯普特尼克1号(Sputnik 1)进入环绕地球轨道，人类正式打开了航天时代的大门。经过几次事故，美国1958年1月31日才将“探索者1号”卫星送入轨道。当时正处东方阵营和西方阵营激烈对抗的冷战时代，两颗卫星的发射开启了超级大国间的太空竞赛。1958年，美国国会通过美国宇航局制定的《太空法》；苏联为实现太空计划组建了类似机构。

苏联制定了“东方号”项目，计划将人类送入太空并最终进入地球轨道。同时，美国宇航局启动了“水星号”计划，招募七名宇航员在“水星号”航天飞船上进行训练和飞行。两国的计划都以狂热的方式推进，但苏联第一个将人类送入太空。1961年4月12日，宇航员尤里·加加林不仅成为进入太空第一人，而且还是乘坐“东方1号”绕地球飞行的第一人。

美国1961年5月5日用“自由7号”将艾伦·谢泼德送入太空。短短15分钟的亚轨道飞行，成就已没太大的意义。几周后，肯尼迪总统向全美发起号召，命令美国国家航空航天局（NASA）在十年内将人送上月球并返回。美帝是真舍得砸钱，60年代末给予NASA的经费比例竟然占到GDP的4.5%，这几乎是如今全美公共教育和交通开支所占的比例，也是如今NASA预算的10倍。

在“水星号”项目和“东方号”项目完成后，两国都研发了可搭载两人或多人的航天器。美国研制了“双子座”航天飞船，苏联研制了“日出号”航天飞船。苏联首先发射了“日出1号”，载有三名宇航员进入地球轨道。

在巨量资金（保守估计换算成今天的美元超过了2000亿美元，足够把美国海军现有各航母再重造一遍）和无数人力、工业资源的投入下，NASA组织开发和制造了“阿波罗号”航天飞船和“土星5型”，在登月竞赛中取得了绝对胜利。十年内共计进行了17次阿波罗任务。在1969年至1972年期间实现了6次载人登月，12位宇航员成为“地月生存人类俱乐部”的成员。

苏联也没闲着，研制了加装固态火箭助推器的强大动力的“沙皇火箭N1”。但这枚火箭命运多舛，经历了四次可怕的发射失败，被美国后来居上。在太空竞赛前期各种领先的苏联肯定不甘心，通过建立长期驻人的空间站企图扳回一局，实现覆盖全球的军事侦察甚至潜在的作战目的，研发和测试了“联盟号”和“礼炮号”飞船。

美国六次登月基本确认月球是个无开发价值的贫瘠之地，并很快停止阿波罗登月，转向发展空间站载人航天技术。彼时建立空间站有个很大的问题，就是火箭的成本太高，尤其是美国迅速上马的天空实验室(Skylab)。时间紧任务重，天空实验室只好直接用土星5号运载火箭的第三级箭体改装，于1973年5月14日发射升空。

随着太空探测项目越来越频繁，连NASA都有些吃不消，因为不光土星火箭价格昂贵，还需要阿波罗登月飞船配送物资。NASA第三任局长托马斯·佩奇认为，航天飞机因可重复利用从而可以降低成本，不用每执行一次任务就要造一个新的火箭出来，而且当时他还认为一架航天飞机的发射准备时间仅需要两周，远比火箭反应快，所以美国早在1969年便正式立项“可回收近地轨道飞行器”项目，这就是后来大名鼎鼎的航天飞机。

空天飞机，超前于时代的科技

左边是苏联质子火箭，中间是美国航天飞机，右边是苏联航天飞机。外表上看，美苏两国的航天飞机的前端没有什么区别，但推进火箭有明显区别。美国的中间是燃料舱，两侧是推进火箭。不同于商业航天公司SpaceX的第一级火箭垂直回收技术，航天飞机的两个固体助推器会在发射127秒后与轨道器脱离，飞行一定时间后打开降落伞，然后落到大西洋，等待救援船拖回基地修理回收。

而苏联的中间整支都是能量运载火箭（不是专门为运输航天飞机设计的，还可以执行很多其他任务，包括苏联的登月计划）……这种火箭是无法回收的。

苏联米高扬设计局早在上个世纪60年代就设计出一种小型的可重复使用的飞行器螺旋号。苏联1976年也开始发展类似美国的飞行器。至苏联解体，已完成建造的航天飞机有3架，未完成的有2架，而各种试验机有8架。

美国航天飞机后面都有巨大的火箭喷口，苏联的航天飞机没有，只能用作轨道机动！返回地球后，采取类似美国航天飞机的方式，由大型运输机将轨道器运送到指定维修地点。著名的安东诺夫飞机设计局为苏联航天飞机专门生产了“座驾”安-225，起飞重量达到了惊人的600吨。

没在航天飞机上安主火箭发动机也不是一无是处，苏联航天飞机复杂程度较低、可靠性增加、运力更强、能够实现无人自动驾驶。苏联航天飞机能搭重30吨，从轨道回地球时可装载20吨，而美国航天飞机只能搭重25吨，回地球时只可装载15吨。

1988年11月15日，苏联航天飞机“暴风雪”号成功进行了一次无人驾驶的试验。之后，苏联政治、经济、国际形势环境发生巨变，红色巨人轰然坍塌。安-225飞机仅造出一架，卒于2022年年初的俄乌冲突。能源号火箭仅飞行过两次，和暴风雪号航天飞机一起卒于2002年哈萨克斯坦机棚倒塌。二号机“小鸟”号在拜科努尔发射场附近的一个废弃机库里被人乱涂乱画。三号机“贝加尔”号经修整一直被保存在莫斯科近郊茹科夫斯基的飞行博物馆。未完成的四号机、五号机则被拆解，部分机体存放在莫斯科附近的图什诺机器制造厂。

美国一共造了六架航天飞机，除“企业”号的任务主要是测试，没进入过太空外，其余5架航天飞机“哥伦比亚”号、“挑战者”号、“发现”号、“亚特兰蒂斯”号以及“奋进”号，均参与过太空运输任务。

NASA在确定航天飞机结构布局时，曾估计发射费用为每公斤100美元，每次发射总耗资不超过600万美元（约是现在的6000万美元）。可实际是每次发射费用接近一亿美元（截至2010年，航天飞机的准备和发射成本平均为7.75亿美元），且航天飞机返回后还要进行大量费时费力的检修。

与火箭、飞船等一次性飞行器不同，航天飞机的火箭发动机需要多次重复使用，寿命期间的总工作时间累计长达数小时之久，这也为其执行任务带来安全隐患：随着飞行任务的增加势必有更多的潜在危险。1986年1月28日，挑战者号因为发射时固体助推器O型环失效爆炸；2003年2月1日，哥伦比亚号在发射时被外储箱绝热材料击破的机翼没能幸存过返回大气的过程，最终解体。这两次事故也并列为人类历史上最多牺牲的航天事故(各有7名宇航员牺牲)，影响极为恶劣。

在巨大的经济压力和安全隐患下，航天飞机项目受到越来越多的质疑。苏联都解体了，太空争霸早结束了，在美国经济低迷财政赤字导致银根紧缩的2010年，NASA唯有遵从民主党对太空探索的预期，进行更有野心的火星探索项目，于是一直耗费着天文数字资金的航天飞机项目被迫中止。

2011年7月21日，亚特兰蒂斯号执行完航天飞机的第135次任务顺利降落，持续达40年之久的航天飞机项目正式宣告落幕。至此，美国所有航天飞机全部退役。

中国航天领域，奋起直追

在美苏太空争霸的刺激下，新中国的决策层和科学家也将目光投向了浩瀚的太空。1958年5月，中国人造卫星计划艰难上马，终于在1970年4月24日成功发射“东方红一号”人造卫星，震惊世界。

人造卫星研制的同时，宇宙飞船的研制工作也紧锣密鼓展开。科研人员参考美国和苏联的各式飞船，最后决定以美国第二代飞船“双子星座号”为蓝本，设计中国的第一艘宇宙飞船。1967年9月，经中央专委研究决定，中国第一艘宇宙飞船定名为“曙光-1号”，钱学森为技术总负责人。“曙光号”飞船1971年9月搁浅，但选拔训练航天员而成立的航天医学工程研究所在钱学森的力挺下得以保留，为日后重启载人航天任务打下基础。

20世纪80年代初，美国总统里根为在美苏争霸中赢得主导权，抛出了一个“星球大战”计划，直指以航空航天技术为代表的高技术领域。一时间，世界主要国家在高技术领域的竞争日趋激烈。1986年3月，王大珩、王淦昌、杨嘉墀、陈芳允四位著名科学家（四人都于1999年被授予“两弹一星”元勋）联名上书，提出了“关于跟踪世界战略性高技术发展”的重要建议。于是，一个代号为“863”计划的国家高技术研究发展计划应运而生。

“863”计划涉及生物、信息、航天、激光、自动化、材料、能源七大领域，航天领域的主题包括“大型运载火箭及天地往返运输系统、载人空间站系统及其应用”。其中，“大型运载火箭及天地往返运输系统”代号863-204，主要是要解决用什么工具往返于天地之间的问题；“载人空间站系统及其应用”代号863-205，就是建设空间站，开展空间科学研究。

当时，国际上“天地往返运输系统”有两种方案：一是飞船；二是航天飞机。无论是苏联还是美国，他们的第一次载人航天之旅，走的都是发射宇宙飞船的技术路线。宇宙飞船方案成熟后，美苏玩起了烧钱的航天飞机。欧洲也跟风研制航天飞机，日本甚至火箭还没搞明白呢，就把航天飞机名字给起好了（希望号）。

1989年8月，航空航天部高技术研究组致函国家航天领导小组办公室，认为“航天飞机方案”大大优于“飞船方案”，指出：“载人飞船作为天地往返运输手段已经处于衰退阶段，航天飞机可重复使用，代表了国际航天发展潮流，中国的载人航天应当有一个高起点。搞飞船做一个扔一个，不但不能争光，还会给国家抹黑。”

中国发展航天飞机似乎是板上钉钉，这时已退居二线的时任中国科协主席的钱学森在报告上写了九个字“应将飞船案也报中央”。钱学森是学飞机出身，硕士、博士学位都是研究飞机的。作为学飞机出身的专家，钱学森当然清楚航天飞机更先进，具有可重复发射等优点，但钱学森更了解中国国情，200多万件零件组成的航天器是当时中国可望而不可即的。

作为一个发展中国家，想搞载人航天，还是应该踏踏实实走飞船之路。而且中国已掌握了返回式卫星的回收技术，完全可以用于飞船回收，搞飞船是符合中国国情的。1990年5月，863-204专家委员会最终确定“投资小，风险也小，把握较大”的飞船方案。

中国坚持走宇宙飞船路线，“神州”系列载人飞船，“天宫”空间站，“天舟”货运飞船相继成功。随着中国经济腾飞，甚至有余力搞自己的空天飞机。

因“过于先进不便展示”，中国既没有发布发射现场图，也没有实时直播。2020年，中国空天飞机首次成功发射，2022年8月5日在酒泉卫星发射中心，由长征二号F运载火箭第三次送入轨道。在轨飞行276天后，于2023年5月8日成功返回预定着陆场。是和平回收、修理飞行器，还是量产型轨道轰炸机，这个我们不置可否，反正和美国的X-37B用途差不多。