空天飛機航跡圖：10馬赫極速，直飛赤道！無偵-8比美國早看十年

世界有多少個國家？一般答案是兩百多個國家和地區，但在一些人看來，世界只有兩個國家，一個是中國，另一個是外國。第二個答案雖有夸張成分，但也恰如其分地呈現了中外兩種不同的發展態勢，這種發展態勢在各行各業均有體現。比如，近年來在高超音速領域，也逐漸形成了由中國引領，外國跟蹤模仿的發展態勢。

近日，有博主翻出了一篇題為“DRBCC動力飛行器兩級入軌運載特性分析”的論文，這是我國空天飛機領域浩如煙海的眾多研究成果中的一個，該論文主要針對150噸起飛重量的兩級入軌空天飛機的飛行運載性能進行分析。

150噸起飛重量兩級入軌空天飛機示意圖

空天飛機屬于高超音速飛行器裝備，每每談到高超音速飛行器，人們習慣性地將關注焦點放在速度上，但實際上，這并不是高超音速飛行器的核心優勢。

高超音速飛行器的重點是“飛行器”三個字，其要實現的核心優勢功能是“在高超音速狀態下優異的受控飛行能力”。

比如彈道導彈可以輕松實現20馬赫以上的飛行速度，但并不是完全受控的，它只能沿著既定彈道飛行，即便可以有限變軌，但幅度并不大。

高超音速飛行器要想實現大范圍的受控飛行，就需要裝上機翼，錢學森是世界范圍內最早關注空天飛機發展的科學家，早在上世紀50年代他就提出了一種兩級入軌的火箭飛機概念。

錢學森著《星際航行概論》中的空天飛機

回國后在主導彈道導彈與運載火箭事業發展的同時，他也特別注重高超音速飛行器的研究體系建設，親自推動相關產業的發展，并在上世紀90年代親自寫信寄語年輕一代航天人：21世紀的中國人，一定要在空天飛機上顯一顯身手，這是一件國家大事。

錢老所做的一切，為如今我國高超音速裝備的井噴式發展奠定了堅實基礎。

空天飛機與運載火箭相比，就外觀而言，一個顯著的不同之處就是，前者有較大面積的機翼，后者通常沒有，或僅有小面積尾翼用于保持飛行穩定性。

正如前文所述，高超音速飛行器的核心優勢是，優異的受控高超音速飛行能力，從屬于這一裝備類別的空天飛機自然也是如此，在此基礎上，空天飛機可以利用大氣層內的氧氣資源，以更低的成本、更靈活的飛行軌跡進入太空空間。

空天飛機的研發難點是，如何利用大氣層內的氧氣資源，并突破不同高度層的速度銜接難題，為此需要研發組合動力發動機。

再來看150噸兩級空天飛機，它是基于DRBCC組合動力發動機研制，起飛級質量約122噸，采用DRBCC組合動力，第二級（入軌級）質量約28噸，采用液氧甲烷火箭發動機動力。

起飛級的DRBCC組合動力指的是“雙火箭基組合循環動力系統”，有四種工作模態，分別是混合模態、純引射模態、亞燃沖壓模態、超燃沖壓模態。

空天飛機在跑道上滑跑起飛時，主要是火箭動力與引射動力相結合的混合模態，然后逐漸轉入純引射模態，隨著高度的增加，空氣密度減小，又轉為混合模態。

混合模態與純引射模態主要負責0至2.5馬赫，當飛行速度達到2.5馬赫，火箭發動機不再工作，引射器噴射甲烷，亞燃沖壓發動機啟動，進入亞燃沖壓模態，此模態的速度區間是2.5馬赫至6馬赫。

當飛行速度達到6馬赫，火箭發動機再次啟動，進入半過程工作狀態，預燃室產生的富燃預燃氣作為超燃沖壓燃料，進入超燃沖壓模態后，飛行器的速度區間是6至10馬赫。

超燃沖壓點火試驗

組合動力就是這樣環環相扣的進行模態轉換，難度可想而知。在模擬計算的航跡圖中，150噸空天飛機從海南文昌起飛后向東南飛行，當速度達到10馬赫，且高度達到35公里時，此時就來到了兩級分離點，這個時候飛行器位于赤道平面，兩級分離后，采用液氧甲烷發動機動力的入軌二級就可以利用赤道地區的線速度高效率爬升，直至達到入軌速度與高度，入軌后，二級的入軌質量是7.086噸，其中有效載荷是4.773噸。

兩級分離后，一級可以滑翔返場著陸于機場跑道，完成載荷運輸任務后，二級再入大氣層滑翔返場著陸于機場跑道。

150噸兩級空天飛機的運力是4.773噸，與之運力相近的火箭是CZ-2D運載火箭，其運力是4噸，但起飛重量是251噸，由此可見空天飛機的運載系數表現優異，而且是兩級完全重復使用，這條技術路線的優越性顯而易見。

然而，空天飛機的技術優越性卻遠不止于此，可以看到，當兩級空天飛機進行兩級分離時，星下點位置在印度尼西亞的多貝拉伊半島附近，距離起飛機場約3500公里，兩級分離后，起飛級還能返場降落，由此可見其強悍的大范圍空中機動能力。

起飛級單獨使用，就是一款可以直飛赤道，極速可達10馬赫的高超音速飛機，這樣一款飛行器能否用于軍事用途？

當然是可以的，而我們早已前置布局，無偵-8就是在組合動力尚未工程化應用之前，基于火箭動力研制的空天飛行器，并早已進入工程化應用階段，多次赴海外執行戰略偵察任務。

無偵-8

無偵-8由大型飛機掛載升空，節省了起飛爬升階段的燃料消耗，到達指定空域后由載機釋放，然后啟動火箭發動機進行高度爬升。

完整的無偵-8翼下還掛有兩部類似助推器的裝置，可以進一步提高速度延伸航程，之后進入巡航飛行，此時火箭動力可以進行間歇式脈沖點火，并非需要持續點火。

完整構型的無偵-8

火箭動力不依賴空氣，所以無偵-8可以到達傳統航空器無法到達的空域高度。憑借高度、速度、機動優勢，目前世界上絕大多數防空武器對無偵-8都是無可奈何。

在我們的軍語表述中，無偵-8屬于臨近空間偵察型無人機，基于此款裝備組建了“空天型部隊”，鮮明地表達了無偵-8的裝備屬性與能力特性。

反觀大洋彼岸，為了一味追求技術的先進性，忽視了將技術轉化為戰斗力的現實需求，以致于SR-72組合動力飛行器進度緩慢，看到無偵-8的出色表現后，他們又轉而研制同樣是火箭動力的利爪-A高超音速飛行器，顯然這是在模仿無偵-8，原本他們計劃去年將利爪-A推進到可用狀態，但直到今年才進行載機投放測試。

模仿無偵-8的利爪-A

就在他們亦步亦趨的模仿時，無偵-8早已投入使用多年，積累了豐富的作戰應用經驗與數據。

與此同時，真正意義上的組合動力空天飛行器的研發也是順風順水，本文介紹的150噸級兩級空天飛機只是我們眾多研究中的一個成果，實際上有多個空天飛機工程化項目，進度更快。

無偵-8的成功，主要得益于戰略決策的高瞻遠矚，在這方面我們比美國早看了十年都不止，什么叫謀定而后動，這是他們學不來的。