中国能造出空间站，为什么不建造航天飞机？前车之鉴才是真正原因

我们知道，20世纪80年代，美苏冷战出现了新格局，最明显的特征，就是美苏两国由最初在海陆空三方面的军事争霸完全拓展到了对太空话语权的全面把控，开始大张旗鼓的搞航天事业。

比如时任美国总统的里根就提出了“星球大战计划”，除要求对外来导弹防御更加严谨细致之外，还要求在航天事业领域有更深的建树，苏联也不甘落后，早于1982年4月发射了礼炮7号空间站，决心和美国在此方面一决雌雄。

世界各国都有自己的航天路子，集航天技术大成者的美苏两国，在航天事业方面可谓占尽了先机，苏联先是设计了飞船，后来又全力打造了空间站，而美国在拥有飞船之后又着手研发了航天飞机，欧洲诸国也是傍着美国这棵“大树”，先后加入美国一起搞研究。

殊不知，铭记“落后就要挨打”的中国在太空探索领域也成为了后起之秀。

近几年来，中国的航天事业取得了偌大的成就，2020年，我国先后发射火箭的次数就达到了30+，已经超越俄罗斯，仅次于美国，位列世界第二，由此可见，我国已经掌握了较为成熟的航天技术。

但是，火箭毕竟是一次性品，造价昂贵的发动机只使用一次难免显得浪费，而航天飞机来返于太空与地球之间，可循环使用多次，同时它的另外一个优点就是能比火箭装载更多的物件，况且美国在这方面有过研制经历和成果，如此多的优点，我国为什么不研制航天飞机呢？

其实，我国早在20世纪80年代就提出过这项方案且差一点就实施了，可最终考虑到一位高人的建议，同时又综合权衡到其他多方面的因素，最终否决了这个方案。

中国载人航天工程立项之初的“船派”与“机派”之争

眼看美国和苏联在载人航天领域搞得如此火热，已经成功攻破“核”难题且早就发射了第一颗人造卫星的中国，自然也不甘落后。

于是，在20世纪80年代中后期，几位功勋卓著的老科学家鉴于美国提出的“星球大战计划”，也提出了要追赶世界高科技的建议，随后便有了“863计划”，发展航天技术也被规划在其中。

但是，对当时没有多少航天经验的中国科学家来说，“该怎么发展或发展什么样的航天项目才最符合中国国情”成为了科学家们讨论的重点。

参照当时的国际形式，当时国际上共有两种载人航天器，一个是以苏联为主导的联盟飞船，其载人载物空间有限，但该项技术已经比较成熟，新人入手较为容易，另一个是以美国为主导的航天飞机，这种航天器不仅能给航天员提供更加宽敞舒适的乘坐环境，同时也有较大的货仓，可以携带更多的物件前往太空。

再者，航天飞机也符合当时的潮流，被称为是未来太空战机的雏形，既然要着手搞航天事业，就得从最好的方面搞起，因此当时国内大部分科学家都一致提出研制航天飞机的方案，但也出现了少部分的反对声音，这些科学家们认为搞航天飞机不太现实，坚持研制航天飞船的主张，由此出现了“机派”和“船派”的争讨。

在后来召开的多次专家评议会上，航天飞机方案一直占据优势，与此同时，在最初敲定的6套方案中，其中也只有一项是航天飞船，其他五项皆是航天飞机。

眼看航天飞机方案将成为最终定局，此时有人提出建议，可让在航天与喷气领域有过深入研究（也是美国喷气推进实验室创始人之一）的著名科学家钱学森权衡一下两大方案的利弊，最终再进行定夺。

钱学森看完呈报文件之后，并在文件上添加了一句话：“应将飞船也报中央”。

作为空气动力学领域的翘楚，钱学森这句话的分量非同小可，虽然钱老没有直接否定航天飞机方案，但也可看出，他更偏向于航天飞船，美国“挑战者”号航天飞机爆炸事件足以表明，航天飞机的研制流程远比飞船复杂，另外，当时我国的生产力也并不支持搞这么复杂的航天项目。

考虑到多方面因素，中国航天专家委员会开始重新审视飞船的优势，随后在1992年的相关会议上，敲定了“中国航天事业分三步走”的路线，其中第一步就是大力发展载人航天飞船，并以此为基础，发展飞船与轨道航天器对接的技术，并最终完成中国空间站的建造。

中国包括世界很多国家都放弃航天飞机制造方案的真实原因是什么？

航天飞机最早是由美国鼓捣的，早在1981年初，美国就发射了一架实用型名为“哥伦比亚”的航天飞机，再接着，便是第二年研发的“挑战者”号航天飞机。

早在1949年，尚在美国的钱学森就已经提出了“火箭客机”的构思，设想将火箭和飞机结合在一起，使用火箭作为动力将飞机送往太空，但钱学森后来又指出，航天飞机的安全性能可能比不上航天飞船。

果不其然，航天飞船在后来确实出现了多次事故，其中最具代表性也是影响最大的就是“挑战者”号航天飞机解体事件。

1986年1月，“挑战者”号航天飞机才刚升空约1分钟就突然发生了爆炸，当时飞机上共载有7名航天员，这7名航天员是从10万人中精挑细选最终确定的，据最终相关专业人员判断，飞机爆炸后，至少还有三名航天员幸存了下来，但不幸的是飞机坠向了大海，因此7名航天员全部遇难。

挑战者号事件发生后，时任美国总统的里根组织了罗杰斯委员会，并邀请当时的诺贝尔奖获得者和著名科学家费曼参与调查此次事故的原因，最终结果显示，是由于低温天气导致右侧火箭推进器的O型橡胶圈密封失效，最终引起推进器中的高压高温气体泄漏，从而酿成了这次事故。

挑战者号并不是结束，而是开始，2003年哥伦比亚航天飞机在返回地球的途中再次发生事故，结果7名航天员全部遇难。

类似的事件多次发生后，美国考虑到航天飞机的安全性能问题，便于2011年宣布停飞所有的航天飞机，而“亚特兰蒂斯”号航天飞机在2011年进行了美国航天飞机史上的“最后一飞”，之后美国仅维持了30多年的载人航天飞机事业宣布暂停。

航天飞机容易出现事故的原因之一是其对隔热材料的要求极高

航天飞机从地球轨道返回到地球，需要经历一个再入大气层的过程，再入角过小，则可能被大气层激波给弹射回去。

通常来说，航天飞机需要达到7~8千米每秒的速度（第一宇宙速度）才能冲破大气层并绕地球做圆周运动，而低于这个速度则可能被地球引力捕获，高度有所下降。

按照这个原理，航天飞机在进入大气层之前的第一个阶段需要控速，也就是说需要将速度降到第一宇宙速度以下，但因此也会受到地球引力和自身重力的影响，进入自由滑行阶段。

此过程中，航天器不可避免地会产生较高的速度，同时便会与大气层空气产生剧烈摩擦，瞬间产生超过1000摄氏度的高温。

不管是航天飞机还是航天飞船，返回时都必须用到烧蚀层，但航天飞机对隔热材料的要求与航天飞船有所不同，首先现在体现在它们结构上的不同。

航天飞船是用火箭作为动力升空的，返回时先靠推进舱作为动力，随后靠空气阻力减速，最终由降落伞拉扯降落地表，而航天飞机在进入大气层之前包括冲破大气层之后都需要靠自身动力驱动，要求隔热材料在能够承受上千摄氏度的高温前提下还要轻便结实。

这种技术现在倒可以勉强实现，航天飞机的隔热层使用的一般都是以硅为主的像瓷砖一样的复合材料，但又由于航天飞机的外部结构比较奇特，隔热材料的使用数量不仅要多，通常需要3万块以上，而且有些部位的隔热层还容易磨损或脱落。

隔热层一旦检查不到位或途中脱落，一个毫不起眼的地方一旦出现问题，最终都可能导致机毁人亡，如哥伦比亚号航天飞机就是因为隔热层出现问题，连带着7个航天员全部被高温汽化。

航天飞机被“抛弃”的另一个原因就是其成本实在过高

当初美国国会以277:60的支持率通过航天飞机的预算审批，就是因为NASA以其能够大幅减少航天发射成本及能够携带大量商业航天卫星前往太空的理由打动了美国国会的众多议员。

但后续进展并不遂人愿，美国最初计划航天飞机的预算是430亿美元，并要求其能够来回使用100次，单次发射的成本大约为5000多万美元，但航天飞机后来的整个研发费就达到了1900多亿美元，已经超过了总预算的4倍还要多，连每次发射的成本也都超过了原先的计划。

最关键的一点，就是NASA设计出来的航天飞机和人们预想的并不一样，人们想象中的航天飞机是“单靠一架飞机就能冲破大气层并进入太空中自由航行。”

而真实的航天飞机，不仅需要携带一个巨大的燃料储备罐，同时也需要两个小型的备用火箭，飞机整体也比宇宙飞船要多出900多个零件，连构造都这么复杂，发射成本也就自然不会低到哪里去，关键是它的安全性能也比宇宙飞船更差。

由于设计的弊端越来越明显，一方面是重复飞行的频率并没有达到预期要求（美国所有航天飞机飞行总次数加起来可能还没有达到100次），另一方面是航天飞机的制造和发射费用并不比航天飞船低，甚至比其更高，再者，培育一个航天员从来就不容易，航天飞机相对航天非常较高的失事率付出的代价将会更大，这些因素综合起来让NASA非常难受。

直到2011年，NASA终于宣布退役所有的航天飞机，并放弃了走载人航天飞机研发和使用的路线，可以看出，当年我国没有走这条路线，确实也算是明智之举，虽然走这条路不代表会彻底失败，但确实会增加更高的难度。

结语

当然，不管怎么说，笔者认为，航天飞机也是未来航天事业发展的一种趋势，因为其优势之处比较突出，如果能够攻克成本和安全性能等致命性问题，航天飞机将再次大放光彩。

美国X-37B空天战斗机

另外我们需注意的是，航天飞机并没有在世界上销声匿迹，比如美国空军又研发了一款X-37B无人航天飞机，虽然这款航天飞机无法实现载人功能，但看得出美国并没有完全放弃航天飞机理念的打算，如果这项技术能够完全突破的话，届时人类去太空旅行也就可能成为现实。

当然，目前我国已将两级起飞的组合循环动力作为了未来航天的目标，不过，航天飞机也是航天事业的一个努力方向，希望这个早日实现吧。