垂直起飞单级入轨飞行器

垂直起飞单级入轨飞行器是指垂直起飞、垂直或水下降落的完全重复使用单级人轨航天运载器，或称为单级入轨重复使用运载器1。

定义垂直起飞单级入轨飞行器是指垂直起飞、垂直或水下降落的完全重复使用单级人轨航天运载器，或称为单级入轨重复使用运载器1。

简介一般以火箭发动机为动力，因此又称之为火箭动力单级人轨运载器。这种性行器主要用于在地球表面和近地轨道之问运输人员和货物。由于单级人轨和完全重复使用，它可以大幅

度降低运行费用，提高飞行器的机动灵活性和可靠性，是各国〔尤其是美国)追求的比较理想的航天运载器。这种飞行器可分为3种类型。即垂直起降单级人轨运载器、垂直起飞水平降落的单级人软火箭牡机和升力体运载器。

垂自起降单级人轨运载器如美国的“德尔它特快桩船”方案:单级人轨火箭飞机如美国的重复使用单级人轨飞行器和全火箭式有翼单级入轨运载器方案;单级人软升力体运载器如美国的升力体先进技术验证飞行器X-33及其后续实用型号“冒险星”。垂直起飞单级入轨飞行器的关键技术主要是重复使用、坚固耐用的氢氧火箭发动机(“冒险星”单级入轨升力体运载器为气动塞式氢氧发动机)，高比强度、高比模量复合材料主结构与低温贮箱结构，重复使用、长寿命、低维护的轻质防热系统结构以及一体化自动健康管理系统等2。

垂直起飞单级入轨飞行器的发展长期以来，航天运载器计划一直是美国航天政策中最棘手的问题之一。目前美国的“混合舰队”—载人航天飞机和不载人的“大力神”、“宇宙神”、“德尔它”等一次性使用火箭尚能满足国内需求，但“过于昂贵，且不太可靠”，“严重损害了在国际发射市场上的竞争力”(所占领的国际市场已由垄断地位降至30%)。那么，至2008-2012年间现有航天飞机退役后又将由哪种运载器取而代之呢?为此，NASA于近期研究了至2030年“进入太空”的3种主要途径:第1种选择是改进现有航天飞机，包括对轨道器改型和新建航天飞机，如提出航天飞机的方案;第2种选择是利用现有技术研制新型一次性使用火箭，包括9吨或29吨级一次性使用火箭和火箭顶推式HL-42升力体飞行器;第3种选择是利用先进技术研究新型完全重复使用的下一代火箭运载器1。

本词条内容贡献者为:

杜强 - 高级工程师 - 中国科学院工程热物理研究所