我国空天飞机疑似被贵州网友拍到！去年已试飞，领先美国一大截

据贵州广播电视台公共频道头条号“百姓关注”报道，6月30日，有网友在贵阳市区发现天空中有一架神秘飞行器在飞行。报道标题为：“贵阳上空出现不明物体 市民：我想知道是什么东西？”有兴趣可自行了解。

从这架神秘飞行器的尾焰来看，似乎采用的是火箭发动机，飞行高度也高于客机飞行高度，速度也更快，不大可能是民航客机。从尺寸来看，这架神秘飞行器也比无人机大得多，显然也不是无人机。

贵阳网友拍到的画面

不是火箭、民航客机，也不是无人机，那么这架神秘飞行器又会是什么呢？

最大的可能是空天飞机！

据了解，我国的腾云空天飞机就是采用液体火箭发动机与冲压发动机组合的新概念发动机，爬升阶段最初就是以液体火箭模式产生推力，到达一定高度和速度之后才会启动冲压发动机继续加速至7马赫以上。从这点来看，这款飞行器非常有可能就是我国航天科工集团正在研制的腾云空天飞机。

空天飞机介于飞机和火箭之间，被认为是一种颠覆火箭、航天飞机的全新航空航天装备，通常由2级组成，一级为运载器，二级为轨道器。待今后预冷式空天动力技术成熟后，空天飞机就有可能实现单级入轨。

去年7月16日，国内媒体就公开报道称，我国成功测试了一种垂直起飞，水平降落的可重复使用航天器，但并未给出任何图像资料。当时外界普遍认为这种飞行器就是空天飞机。当时“中国军工”抖音号在回复网友时表示：“过于先进，不便展示。”

2021年7月17日，“中国军工”抖音号针对前一天可重复使用航天器新闻的回复

2021年9月份，在美国空军部长肯德尔暗示中国正在发展类似于“部分轨道轰炸系统（FOBS）”的太空武器之后，英国《金融时报》立刻发布了一篇“独家报道”，宣称中国于7月27日发射一枚火箭，首次利用“部分轨道轰炸系统”推动一个能搭载核弹头的“高超音速滑翔飞行器”环绕地球飞行。该报声称中国在8月13日进行了第二次试验。

报道援引“了解”第一次试验的3名人士的话说，这次试验令五角大楼和情报部门震惊，因为中国成功展示了一种全新武器能力。一名人士说，美国政府的科学家正努力了解这项美国尚不具备的能力，并补充说，中国的成就似乎“违背了物理学规律”。

针对此事，2021年10月18日外交部发言人赵立坚在接受外国记者提问时回应：“此次试验是一次例行的航天器试验，用于验证航天器可重复使用技术，对于降低航天器使用成本具有重要意义，可为人类和平利用太空提供便捷廉价的往返方式。”

相比航天飞机，空天飞机好在什么地方呢？

上世纪80年代，美国研制出航天飞机，美国人宣称它可以多次重复使用，往返太空成本大大降低，当时着实令世界各国羡慕不已。

然而，随着发射次数的增加，美国人发现，航天飞机太过于复杂，导致可靠性很差，原本令各国羡慕的低成本往返太空优势被糟糕的可靠性拖累，导致优势荡然无存，反而成为昂贵又不可靠的航天器。

于是，美国人决定，在航天飞机的基础上，再研制一种可靠性很高的可重复使用航天器，也就是空天飞机！

航天飞机起飞照片

相比航天飞机，空天飞机不同之处在于它的整体都可回收。航天飞机却做不到，重量占比约95%的助推器只能一次性使用。这也导致航天飞机的使用成本远高于空天飞机！

想要造出空天飞机，新概念发动机是关键。

不论是航天飞机还是可重复使用火箭，它们都采用火箭发动机，比冲仅200～470秒之间，燃烧效率着实太低。

空天飞机则不是这样的，按照我国公布的计划，分三步走：第一步，运载器采用升力体设计，配备火箭动力，可重复使用，轨道器也配备火箭动力，但只能一次性使用；第二步，运载器采用升力体设计，配备火箭动力，可重复使用，轨道器也采用升力体设计，火箭动力，可重复使用；第三步，采用组合动力，可重复使用。

航天科技集团披露的空天飞机三步走计划

当发展到第三步之后，又可进一步细分为两个阶段：

第一阶段：运载器采用组合循环发动机，运载器采用火箭发动机，发展出两级完全重复使用的空天飞机。

第二阶段：基于预冷式组合动力系统，发展出单级入轨空天飞机。这种空天飞机的运载器和轨道器直接集成为一个整体，更加简单可靠。

外界估计，2021年7月16日那次试飞的可重复使用航天器是上文提到的第二步那种较为初级的航天器，目的是验证升力体设计的可行性和正确性。7月27日和8月13日疑似测试了上文提到的第三步第一阶段那种空天飞机，采用两级组合。

8月13日那次测试的官方机构低调宣传照片

这种两级组合空天飞机的最大亮点在于它采用组合循环发动机。这种新概念发动机主要由涡轮/涡扇喷气发动机、火箭发动机、亚燃/超燃冲压发动机三种类型发动机通过巧妙设计，组合成4种新概念组合循环发动机。

相比普通发动机，这类组合循环发动机的平均比冲可达800秒以上，比火箭发动机高很多，推进效率也高得多。

在此之后，如果能够发展出预冷式动力，那就能发展到第三步第二阶段那种可单级入轨的空天飞机，那就可极大简化空天飞机设计，进一步降低往返太空成本。

按照新闻报道来看，我国已经造出预冷式空天动力中最为关键的“预冷器”。

2021年4月19日，光明网发布了一篇名为《“云龙”来了！组合动力发动机关键试验，用于空天往返飞行器》的报道，首次透露我国的预冷式空天动力在2020年就已经完成原理样机的整机试制，并通过了第一阶段的系统级地面试验验证！

文中提到：从“十二五”开始，预冷动力技术就进入了31所专家的视野。当时，国际上此类技术已经开展基础性研究多年，并取得了一定突破，31所团队在初步跟踪研究后，为该项技术的复杂性而震撼：要在0.01秒内实现1000℃的降温，零下150℃环境下运行要求无结霜……苛刻至极！

2021年11月26日，《中国航天报》发布了一篇名为《毫秒级时间温降近1000℃，“云龙”发动机预冷器研制有新突破》的文章，报道了中国航天科工集团有限公司三院31所预冷动力技术中心在北京云岗某试验台首次完成了“云龙”发动机预冷器Ma5热态试验，实现毫秒级时间温降近1000℃，试验达到预期目标。

“云龙”发动机测试照片

作为对比，2019年3月25日，英美联合研制出的佩刀发动机预冷器可在0.05秒内将5马赫高速气流从1000℃降到-150℃。

2019年4月7日，美国《航空周刊与空间技术》网站报道称：2019年3月25日，英国反作用发动机有限公司（REL）在美国科罗拉多州航空航天港TF2试验站成功完成了“佩刀”发动机验证机全尺寸预冷却器（HTX）样机在马赫数3.3条件下的高温考核试验。
测试结果表明，HTX样机将426℃的高温气流在0.05秒的时间内冷却到了约100℃，产生了约1.5兆瓦的热交换效率，为后续进一步冷却J79涡喷发动机在最大加力推力下产生的高温气流奠定了基础。
2019年10月23日，据ESA网站报道，英国公司React Engines在等于5马赫（或音速五倍）的气流温度条件下对SABRE的预冷器进行了测试，测试很成功。测试结果表明预冷器可以在0.05秒的时间内将高超音速气流从1000℃降到-150℃。

佩刀发动机研制流程示意图

据了解，英国的预冷式空天动力始于上世纪80年代开始研制，至今已经近40年。虽然我国的预冷式空天动力研究启动时间晚了近30年，但追赶速度极快。截至去年年底，我国的预冷式空天动力研制进度也只落后一年多而已，在最为关键的冷却速度指标方面，我国的“预冷器”甚至远高于“佩刀”发动机验证机全尺寸预冷却器（HTX）！

按照这种速度发展下去，我国很可能领先英美两国，在世界上率先研制出预冷式空天动力，从而在世界上率先研制出可单级入轨的空天飞机！

如今美国在高超音速领域的试验经常失败。当地时间6月30日，美国五角大楼表示，近日美国高超音速武器的最新测试失败了，在整个系统的第一次测试中出现了“异常情况”，但官方并未给出有关“异常状况”的具体细节。实际上，去年以来美国的5次高超音速武器测试仅有一次成功。外界分析称，美国的高超音速风洞技术落后于中俄两国或是美国高超音速飞行器测试频频失败的主因。

腾云空天飞机两级分离示意图

目前我国的空天飞机起码已经发展到第三步第一阶段，并已经进入第三步第二阶段，而美国至今只发展出轨道器X37b，至今仍未有运载器被研制出来的消息，其组合循环发动机和空天飞机研制进度都已经大大落后于我国。不出意外的话，今后我国很可能领先美国一大截，率先研制出单机入轨空天飞机！