简介

美国计划中的空间运输系统由航天飞机、空间试验室、空间拖船和各辅助系统组成。苏联的载人飞船、货运飞船、航天站和各辅助系统实际上也可看作空间运输系统。近期的空间运输系统这一概念的含义是不再需要一次性使用的垂直起飞的系统，像航天飞机、暴风雪或赫尔姆斯(HermeS)那样。更确切地说，新的空间运输系统完全能重复使用，能够水平起飞和着陆，和在地球上任何地方具有最短转场时间。研制这类航天器最为鼓舞人的是有希望降低把有效载荷送入轨道的成本,能把当前高得可怕的2万美元/公斤降低到设想的2千美元/公斤。整个世界都对此颇感兴趣,美国、西欧、印度、日本、也许还有苏联都是如此1。

NASPHotol和Sanger的概貌

NASP

NASP是一种真正有雄心的单级入轨航天器，它用超音速燃烧冲压喷气发动机来推进，马赫数可达到25。它是一种比较新的推进系统。就空天飞机来说，它必须达到它的理论上的上限值，要付出很高的成本和冒很大的险。即便是如此，是否仅借助于超音速燃烧冲压喷气发动机能使NASP抵达轨道，这一间题仍未得到解决。

除了发动机的研制极其复杂之外，机架结构本身也是一种挑战,这主要是由动能加热造成的，这种动能加热在上升阶段要比于降阶段更为关键，它能使驻点温度达到2500℃以上，为此在材料选择上要有相应的要求。

西欧方案要求略低，部分原因是由于财政上的限制，部分是由于其技术基础略为逊色。

Hotol和Sanger两者都是预想用涡轮和冲压喷气组合推进系统来达到M=5.7，接着是使用火箭推进系统。

Hotol

英国的Hotol方案是共种单级入轨飞行舞，预期的载荷能力为7吨，不载人，其主要任务是把卫星放置在低地球轨道。Hotol将使用一种非常独特的发动机，该发动机可以从冲压喷气推进转换成火箭推进,也可以从后者转换成前者。研制这种超轻型的发动机，并且以四台或六台一组组装在机架中，这是一项具有挑战性的任务。

机身前面部分包含液氢箱,机身截面有点呈圆筒形，通过贯穿式翼(Carry一throughwings)和发动机短舱来防护再入气动加热。氧气贮箱是一个安置在翼结构内的自备式容器并由翼支撑万水平起飞借助于火箭推进运输系统。

有关双功能发动机的细节目前知道得很少。据报道有一种RB545型发动机推力较大，并且与Concorde’s Olympus发动机相比要轻1000公斤，不过可能它已被较新的产品(Satan)所取代。

应当指出的是，Hotol方案主要是由英国航宇公司和罗尔斯罗伊斯公司提供资金。直到1988年才从政府方面得到了断断续续和少得可怜的支持。

Hotol方案确实有它的优点，但它的最大的缺点是其可实现的有效载荷的裕量几乎没有增加潜力，它可能由于意想不到的设计更改和加工问题而受到严重危害。

Sanger

德国Sanger方案是一种两级入轨系统，其原始方案的年代可追溯到1940年，而再次由德国宇航工业将EngenSanger的理想复兴则是在1985年。

Sanger的下面级在技术上没有多大问题，一台涡轮冲压喷气发动机组将它推进到M=6.8,此时上面级与之离。机体主要部位的最高温度为60。℃,局部热点达到1100℃。从材料角度考虑：应付这样高的温度只有使用带有硅涂层的钦合金才能完成。气动加载与超音速运输机差不多,只是分离阶段除外。

看来第二级必须先向上飞行，然后受分离时具有火箭发动机功能的液压作动筒的作用进入倾斜状态。这一机动飞行，可能是在上升过程中两个级之间的空气动力的相互影响将是问题的主要方面。分离之后,载人的卞面级将返回并在普通的跑道上着陆。

上面级，它可以是有效载荷重量为7吨的载人型，或者是有效载荷重量为10吨的载货型,非常类似于Hermes和其它再入飞行器，并将得益于现已在使用的技术。