美国航空航天局(NASA)与洛克希德 • 马丁公司合作研制下一代航天飞机样机——X-33,并希望它将承担太空穿梭航行使命。

在加利福尼亚州帕姆代尔市一座外形呈洞穴状飞机棚库中,工程师正在组装一架楔形航天飞机,据称这种新型航天飞机能够极大地改进航天工业发射效率。洛克希德 • 马丁公司所属斯坎克工厂正与航空航天局合作建造可重复发射、尺寸减半的航天器样机X-33。该公司曾先后制造过U-2和SR-71赤翼黑鸟侦察机以及先进的F-117隐形战斗机。

X-33是一种单级入轨式航天器,表明入轨前航天器没有外载燃料箱或助推火箭脱落。NASA航天计划主管吉恩 • 奥斯汀声称:“随着微缩半型样机投入测试,我们正在证实所采用的技术是合乎需要的。我们还计划大胆尝试并显示在测试实际尺寸样机前就能达到上述技术指标。”

以往NASA仅作为航天飞机用户,现在它不仅承揽新型航天飞机的制造,还持有商业化经营权。目前NASA正在资助航天器研制的大部分费用,预计到明年末出资9.41亿美元用于X-33计划,而洛克希德 • 马丁公司也至少要承担2.87亿美元。

若即将到来的飞行测试获得成功,洛克希德 • 马丁公司计划推出实际尺寸的X-33航天飞机。其最终目的是降低进入太空有效载荷成本,即从每磅1_美元减少到1000美元。

奥斯汀指出:“我们有意证明我们能够随心所欲地将任何物品装入航天器,X-33研制计划的初衷就是为NASA提供低成本进入太空的有效途径。”

现役航天飞机发射升空不久便将用尽燃料的固体火箭助推器和外载燃料箱丢弃。助推器需要从大西洋打捞上来,清洗后再装入助推燃料,而外载燃料箱在每次飞行前都要重新制造。X-33航天飞机只需在2次飞行期间对发动机全面检测,重新装填燃料和货物即准备就绪,通常几天内就可以完成多次航天飞行任务。

洛克希德 • 马丁公司斯坎克工厂发言人罗恩 • 林迪克评论说:“总体构想是把航天器制作得比以前更趋向一架大型客机,以利促使发射有效载荷成本大幅度下降。”

X-33样机将像发射火箭一样垂直起飞,攀升到60英里上空后速度就可达13马赫即音速13倍。不过它关闭发动机滑翔水平着陆方式与现役航天飞机十分相像。据估测,X-33航天器着陆重量只及起飞重量的1/8左右,因此可采用F-15战斗机类似的着陆装置触地。X-33航天飞机楔形外观设计旨在构成一只飞翼,作用为减少阻力和产生空气动力升力。

从起飞到降落全过程,X-33航天飞机将无人导航自主飞行,3套独立计算机系统制导整个飞行任务。未来的X-33航天飞机亦能采用一种类似先进的自动导航系统载货和载客往来于国际空间站。

此外,X-33航天飞机比现役航天飞机更容易维修,因为它将沿着较浅薄大气层处返回地球,它还镶嵌有一层钛壳代替陶瓷瓦,从而减少了与空气摩擦产生的热,此前每次航天飞机飞行后都需约17000工时进行维修。奥斯汀解释说:“钦是一种重量极轻的金属,因此你无需戴上小山羊皮手套像维修保养陶瓷瓦那种麻烦的淸理工作。”

新型航天飞机仍将采用常规火箭发动机类似的轻型发动机提供推力,但在发动机设计上作出一项重大改进:取消大多数火箭发动机惯用的压缩扩张尾气的钟形喷嘴。

奥斯汀阐述说:“新型航天器采用一系列展开式燃烧室代替钟形排气孔,实际上发动机是利用大气压本身作为无形喷嘴的外壁。”

工程师小组希望今年9月测试X-33航天飞机性能,行程450英Ⅱ的处女航将从爱德华兹空军基地飞往犹他州杜格威机场,后续测试飞行将从爱德华兹空军基地飞往950英里外蒙大拿州马尔姆斯特罗姆空军基地。

当美国航空航天局指定爱德华兹空军基地为X-33航天飞机试飞发射场后,先后有14个州表示有兴趣建造发射X-33航天飞机商业化太空港。奥斯汀预测,可重复发射航天器计划将会像“阿波罗”登月计划一样引起航天事业重大变革。他直言不讳地说:“这无疑将为每个人打开通往太空的大门。”

 [Insight,1999年1月11-18日]