新浪科技讯北京时间1月27日消息，随着NASA航天飞机项目的结束，可重复使用的泰空飞机的概念似乎消亡了。21世纪，泰空飞机还会再崛起吗？
1903年，莱特兄弟在美国北卡罗来纳州小营镇进行了人类历史上第一次可控动力飞行。从那以后，人们开始梦想飞往泰山空。不到70年后，一部经典电影真的向我们展示了泰空飞机可能是什么样子。在斯坦利·库布里克的《2001:泰空漫游》(1968)中，一架大型的泰空飞机伴随着施特劳斯的圆舞曲《蓝色多瑙河》，轻松地与一个巨大的旋转站对接。
尽管自那时以来已经有了许多计划、原型和试飞，但只有两种飞机投入使用，即航天飞机和机密的波音X-37B，即轨道试验飞行器(OTV)。目前只有小型无人空飞机波音还在服役。
泰空飞机一直是人类的梦想。人们仍然梦想着优雅的泰空飞机，尽管对其实用功能的期望可能远远低于以前。欧洲局空有一个类似的可重复使用的航天器项目，名为“太空骑士”，预计将于2023年发射空。另据报道，印度研制的微型泰式空飞机也将在本世纪末发射空。
目前我们还是靠火箭把宇航员送上Tai 空跳伞回地球。那么NASA退役航天飞机之后，为什么新的Tai 空飞机还没有起飞呢？
我们也许可以在科罗拉多州落基山脚下的一个测试点找到这个问题的答案，这个测试点距离小鹰镇2900公里。该设施位于科罗拉多航空公司空航天港，由反作用发动机公司专门建造，用于对其革命性的新火箭发动机技术进行“热测试”。这些测试得到了Darpa的支持。
1989年，英国飞机项目“HOTOL”取消后，工程师艾伦·邦德、理查德·韦维尔和约翰·斯科特成立了英国航空公司——反应发动机公司。在HOTOL项目的基础上，该公司希望建造一架名为“Skylon”的单级轨道tai 空飞机，并开发一种能够为其提供强大动力的发动机。“协同空气呼吸火箭发动机”(SABRE简称)是一种氢动力发动机，它可以利用地球大气中的氧气将小芸铁塔这样的阿泰空飞机从0°推进到高超音速。进入too 空后，发动机进入火箭发动机模式，切换到加载氧气。
如今，Reaction Engines得到了业内一些知名企业和机构的支持，包括波音、英国宇航系统公司、劳斯莱斯以及英国和欧洲的航天机构。
在试验场地的安全围栏中，对一架冷战战斗机的发动机进行了改装，用来复制高超音速时产生的高温气流。过热的空气体从一个由数以千计的薄壁管组成的轻质环形装置中喷出，冷却剂在这些薄壁管中流动。这是一个预冷器，它的作用是尽可能快地排出极热。工程师们希望该装置在SABRE发动机上使用时，能防止其内部部件在高温下熔化，保证发动机有效运行。
2019年初，预冷器经受住了420摄氏度的考验，模拟飞机在大气中以3.3马赫的速度飞行，这个速度是音速的三倍多。但是，工程师想要达到的是5马赫。这是一个神奇的数字，相当于时速6200公里的飞行速度；换句话说，这是协和式飞机巡航速度的两倍多，比世界上最快的喷气发动机飞机SR-71黑鸟侦察机快50%以上。5马赫也恰好是目前飞机生产所用材料的极限。
“小芸铁塔”是90年代中期台空飞机的概念。设计飞行速度可达5马赫。当马赫数为5，高度为20公里时，SABRE发动机将关闭进气口，停止吸气，开始燃烧混有氢燃料的液氧，以马赫数25进入地球轨道。2019年10月打破原记录，模拟飞行速度达到5马赫。预冷器在不到1/20秒的时间内成功地将流入机器的气体冷却到1000℃以上。
这次测试的成功为团队负责人海伦·韦伯(Helen Weber)赢得了享有盛誉的皇家航空公司空协会拉尔夫·罗宾斯爵士工程领导奖章，他的团队也获得了一系列奖项。“我们取得了一些前所未有的成就，”韦伯说。“这是空间技术突破和发展的伟大时刻。这一成功使我们离SABRE的实现又近了一步，为高超声速飞行铺平了道路。”
目前韦伯正在研究SABER发动机本身的核心技术。虽然这个发动机的飞行试验可能需要10年才能开始，但创新的热控技术似乎已经应用到了其他领域。比如电动汽车中，新型高效轻型热交换器会让锂电池充电更快，续航时间更长。
圣安东尼奥德克萨斯大学的克里斯托弗·库姆斯说:“反应引擎在开发一项技术之前，已经做了很好的工作。向投资者出售可在五年内用于喷气式战斗机的热交换器，要比出售需要30年才能建成的小芸铁塔容易得多。”
奇怪的是，在反应引擎网站上很难找到关于小芸铁塔的信息。“小芸铁塔是一架概念飞机，展示了军刀发动机将如何使用，”该公司业务发展经理奥利弗·纳拉德(Oliver Narad)说。“我们不是在开发飞机。最近，我们将重点放在发动机上，但同时，我们必须确保飞机技术的同步发展。”
为此，反应引擎公司与可能制造Tai 空飞机的“不同利益相关方”合作。2020年，该公司与欧洲空机构间(ESA)合作，制定了一个更保守的计划，即在未来十年内从法属圭亚那发射一架两级飞机。
Tai 空飞机的概念很简单，虽然有时会联想到一系列令人困惑的飞机。在一个非常宽泛的定义下，用来发射维珍轨道公司的LauncherOne的波音747也可以归为Tai 空飞机，因为它相当于航天器的第一级。
Jeandeville说有两架真正的Tai 空飞机。“一个很简单，就是把Tai 空飞行器送入Tai 空，比如航天飞机。更难的是飞机水平起飞，通过渐进轨道到达Tai 空，或者两级都是Tai 空飞机。”
泰空飞机的优点很容易列举。一个令人信服的概念是“飞”到空站，然后再飞回来，就像我们从纽约飞到旧金山一样。Tai 空飞机不用昂贵的发射台就可以使用机场跑道，这意味着它们可以更频繁地发射和降落。如果想找回那颗脆弱的卫星，唯一的解决办法就是乘坐Tai 空飞机，而不是使用载人的Tai 空舱，用降落伞减速返回地球。
Tai 空飞机还可以用来测试军事装备，甚至拦截敌方卫星。技术上，Tai 空飞机与高超声速武器和飞机有一些技术上的重叠。因此，反应发动机公司还参与了一项由英国国防部资助的研究项目，旨在开发飞机的高超音速推进系统。
然而，航空航天工业并没有按照泰空飞机的倡导者希望的方式发展。美国罗德岛州海军战争学院的大卫·伯巴赫说:“我们在计算机方面取得的进步远远超过了火箭。自动化意味着我们真的不需要派很多人去空。这看起来可能很原始，或者不够体面，但事实上，火箭才是我们现在需要的。”
一些分析师认为，目前将卫星带回地球的需求很小，因为它们的建造成本越来越低，使用寿命越来越长——坦率地说，卫星正在成为某种一次性物品。在Space X的卫星群中，批量生产的数千颗小卫星被用来扩大互联网接入，这些卫星也不会费尽心思去回收。
另一方面，Tai 空飞机涉及昂贵的技术挑战。其中不仅需要坚固轻便的材料来承受频繁的往返，还需要如何集成飞行不同阶段所需的两三种不同类型的推进系统。“在我看来，这是最重要的困难之一，”让·德维尔说。
“最后，Tai 空飞机项目的主要障碍是开发过程需要非常雄厚的资金，”让·德维尔补充道。"这就是为什么欧洲、苏联和俄罗斯放弃了这个概念."
然后就是竞争。克里斯托弗·库姆斯说:“X空间以不断突破极限而闻名，但它正在杀死泰空飞机。”。“他们在降低参观Tai 空的成本方面做得非常好，但这也让他们失去了在飞机研究上投入过多资金的兴趣。”
随着2011年航天飞机的退役，美国国家航空航天局(NASA)的Tai 空飞机时代宣告结束。只有亿万富翁才能承担开发Tai 空飞机的成本。
虽然近年来波音的X-37B在军事领域取得了成功，但也有空飞机发烧友已经习惯了失望。1911年，苏联太空先驱弗里德里希·赞德设计了一架星际航天飞机，其机翼设计成在上升过程中烧毁。20世纪30年代，奥地利工程师尤金·桑格(Eugene Sanger)提出了用火箭驱动的亚轨道轰炸机轰炸纽约的想法。幸运的是，纳粹没有让这成为现实。
20世纪50年代，火箭设计师沃纳·沃纳·冯·布劳恩在科利尔的杂志上阐述了他的“带翅膀的火箭”的想法，美国空陆军采纳了桑格的想法。波音X-20 Dyna-Soar(英文缩写“动力倍增器”)从1957年持续到1963年，花费6.6亿美元后结束，被双子座计划取代。原本双子座飞船应该是用火箭发射到Tai 空的，返回时像滑翔伞一样降落在跑道上，但这个计划最终被取消了。曾经秘密的苏联项目也失败了，比如米格-105战斗机。这是在苏联间歇计划建造1976年首次飞行的Tai 空飞机时研制的载人试验飞机。这个项目叫做“实验载人轨道飞行器”(Epos)，两年后终于取消了。
苏联的“暴雪”是另一种有前途的飞机设计，但在苏联解体前，它从未执行过过载任务。似乎每个国家都想拥有自己的飞机。受NASA航天飞机的启发，1988年苏联航天飞机伯兰进行了一次无人驾驶飞行，后来被取消。欧洲和日本航天飞机还在规划阶段。因为火箭是更快进入Tai 空比赛的方式。
尽管航天飞机性能不佳，但美国并没有停止研制可重复使用的Tai 空飞机的梦想。由于技术问题，洛克希德·马丁公司的未来派X-33，或称“风险之星”，在后期被取消。据说美国还有其他秘密项目，无人驾驶的波音X-37B测试机就是在这个项目中诞生的，但是波音公司提出的更大的有人驾驶飞机被拒绝了。
那么，泰空飞机有前途吗？
高超音速飞机和武器的R&D竞赛可能有助于解决Tai 空飞机项目面临的技术问题，波音的Tai 空飞机也可能在其中发挥适当的作用。《太空战争:战略、太空力量、地缘政治》一书的作者、莱斯特大学的布莱登·鲍文说:“外太空充满了破碎的梦想和破碎的承诺。”
Reaction Engines的Oliver Narad说:“归根结底，人们希望飞行也空能超越现在的水平。他们正试图实现按需发射能力。如果我们想最终释放太空的潜力，就需要努力实现这样的飞机模式。”(任何一天)
