火箭与飞机一体的环球飞机

1873年,被誉为科幻小说之父的儒勒·凡尔钠写了这样一则故事:一个人试图在80天之内环游整个世界,然后回到出发地:英国伦敦。这则故事在当时可谓轰动一时,不过如今,环游世界只需要一天就能做到。而且,现在已有一些高新技术公司在开发火箭与飞机一体的“飞机”,试图在将来让人类不到两个小时就可以环游地球一周,同时领略太空美景。

火箭飞机:太空飞船2号

位于美国的维珍银河公司在研发“太空飞船2号”亚轨道飞行火箭,这架火箭与飞机一体的太空飞船身长18.3米,高5.5米,翼展有8.3米,并有机翼,最高速度可达4000千米/小时。太空飞船2号真正达到了火箭和飞机合为一体,它不仅有着类似飞机的外表,还有着混合动力的新型火箭引擎。

混合动力新型火箭引擎究竟有什么特殊之处呢?我们在新闻上常见的火箭,它们一般用的是固体火箭引擎,其燃料是固体;在太空里的飞船用的是液体火箭引擎,其燃料则是液体。固体火箭引擎的优势在于制造难度较低,并能提供更大的推力,而液体火箭引擎则是能在太空提供推力,以及随意开关和调整功率。不过它们都有自身的局限性,例如固体火箭引擎易爆炸,固体火箭引擎无法随意开关,以及液体火箭引擎的制造难度极高等等。而混合动力火箭引擎的燃料既有固体也有液体,它不仅能产生很可观的推力,还能跟液体火箭引擎一样随意操作,并且比固体火箭引擎更安全。

另外,太空飞船2号有着自己的燃料“配方”。太空飞船2号的火箭引擎将用热塑性聚酰胺(也就是俗称的“尼龙”)作为固体燃料,同时搭配一氧化二氮、甲烷和氦气。这种配方的燃料已经通过初步测试,正等待下一个更为全面的测试。

亚轨道环球旅行

“太空飞船2号”是如何起飞的呢?首先,它由另一辆叫做“白骑士2号”的双机身运载机从地面运载到15000米的高空后,然后再启动自己的火箭引擎。此时,特制的燃料将会产生270千牛的推力,并使“太空飞船2号”在8秒之内达到超音速,然后爬升至亚轨道。

看到这您或许会有疑问,什么是亚轨道?亚轨道指的是刚超过100千米,并与地球大气层表面近乎重合的运行路线。跟不断环绕地球的卫星相比,处于亚轨道的飞行器在无动力的情况下,在环绕地球一周之前依然会被地球的重力“拉回”地面上,其运行轨迹类似于抛物线。太空飞船2号利用的就是这一原理进行飞行。

“太空飞船2号”来到亚轨道之后,会关闭引擎,接下来在重力的帮助下飞到目的地。机长通过“羽毛再入系统”来操纵飞行速度。这是一个操纵机翼的系统,其灵感取自下落的羽毛球和滑翔小鸟,向上旋转抬升机翼以提高阻力,并降低飞行速度,机翼复原后则逐渐提高飞行速度。在飞行的过程中,旅客不仅能俯瞰地球、仰望星辰,还能体验失重的感觉。

“太空飞船2号”的研发,就是为了在将来能取代飞机进行环球旅行。由于利用的是火箭动力,加上亚轨道的交通并不“拥堵”,据估计,太空飞船2号环游地球一周只需1小时左右。不过,它究竟会不会取代飞机,现在还是个未知数,因为太空飞船2号还在测试阶段,还有许多问题需要解决,比如内部空间很小,最多只能载8人,只能搭载这么少的乘客显然没办法进行商业化运营。如果将来技术成熟了,它取代了飞机,届时人类只需不到80分钟的时间就能环游世界了。

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