¡Demuestra tus habilidades en el avión espacial! ¿Qué tiene de especial este avión?

¡Demuestra tus habilidades en el avión aeroespacial! ¿Qué tiene de especial este avión?

En la década de 1960, Qian Xuesen compiló un "libro de texto" llamado "Introducción a la navegación interestelar", que mencionaba sistemáticamente los problemas detallados que enfrenta el desarrollo aeroespacial.

En este libro, Qian Xuesen también menciona un tipo de equipo espacial que está a punto de ser confirmado, es decir, el avión aeroespacial.

En opinión de Qian Xuesen, para reducir el costo de la industria aeroespacial, debemos lograr avances en la tecnología de las aeronaves aeroespaciales.

Ventajas de los aviones aeroespaciales

Los aviones aeroespaciales, como su nombre indica, son aeronaves que pueden viajar directamente entre la órbita espacial y la atmósfera.

En la actualidad, nuestro equipo aeroespacial más común son los cohetes, y la mayor diferencia entre los cohetes y los aviones aeroespaciales es que los primeros despegan verticalmente, mientras que los segundos pueden despegar horizontalmente.

Para comprender la diferencia entre un cohete espacial y un avión aeroespacial, es necesario tener ciertos conocimientos sobre el vuelo de un avión.

En pocas palabras, un avión no depende exclusivamente de su propio motor para volar en el cielo, sino en gran medida de sus propias alas. A través del empuje hacia adelante del motor, se generará un flujo de aire ascendente debajo de las alas del avión, elevando así el avión hacia el cielo.

Por lo tanto, los "palos grandes y redondos", como los cohetes espaciales, son difíciles de volar horizontalmente y solo pueden despegar verticalmente. La mayor desventaja del despegue vertical es que el avión vuela enteramente por su propia fuerza, a diferencia de los aviones que pueden depender de la flotabilidad del aire.

Como resultado, los cohetes espaciales que necesitan generar continuamente una enorme potencia requieren mucho combustible, y cada despegue transporta miles de toneladas de combustible.

Han pasado casi 70 años desde que la Unión Soviética lanzó su primer satélite artificial a la órbita terrestre baja en 1957. Sin embargo, cuando el cohete espacial despega, el peso del combustible todavía representa la El peso total del cohete. Los pesados ​​son más de 90.

Cuando conducimos habitualmente, no podemos soportar el alto precio del petróleo. El cohete utiliza miles de toneladas de combustible para este lanzamiento, por lo que el precio es naturalmente alto.

Como resultado, los aviones aeroespaciales que pueden despegar y aterrizar horizontalmente y pueden utilizar la flotabilidad del aire para ahorrar combustible, se han convertido en una de las principales rutas aeroespaciales de la humanidad en la siguiente etapa.

Además, además de sus ventajas en combustible, puede reutilizar esta ventaja, lo que también hace que su coste teóricamente sea muy bajo.

La mayoría de los cohetes espaciales actuales entran en órbita en tres etapas, es decir, todo el cohete está sujeto con una gran cantidad de tanques de combustible y despega primero con todo lo que hay en la atmósfera.

Al volar a una determinada altura, estos tanques de combustible (cohete de primera etapa) se abandonan y el cuerpo principal del cohete despega con la "carga". En la etapa final, Yu Qingyuan también abandonó el cuerpo principal del cohete (el cohete de segunda etapa) y confió en la inercia o cohetes de tercera etapa para enviar carga a órbita.

Al final de todo el proceso, sólo quedará la carga transportada por el cohete y se perderán todos los "vehículos de transporte" en el cielo. Cuando el avión aeroespacial entra en órbita y aterriza, el cuerpo principal todavía está allí, por lo que puede ahorrar el coste de desechar el vehículo.

Proyectos de aviones aeroespaciales en varios países

Muchos países tienen actualmente proyectos de investigación de aviones aeroespaciales, como el proyecto de aviones aeroespaciales británico Skylon, el proyecto Tengyun de China y el X-37B de Estados Unidos. etc.

Entre ellos, el avión aeroespacial de China realizó su primer vuelo en septiembre de 2020. Sin embargo, en este proyecto, el vuelo de prueba de julio de 2021 que dejó la impresión más profunda en el público fue en realidad el vuelo de prueba de julio de 2021. El Grupo AVIC se fue. La siguiente frase era "demasiado avanzada e incómoda para mostrarla".

Dado que los informes oficiales sobre aviones aeroespaciales son vagos, el progreso del desarrollo de aviones aeroespaciales en China es naturalmente un misterio.

Sin embargo, según el plan del Proyecto Tengyun, China construirá un avión aeroespacial que podrá entrar en funcionamiento en 2030. En el campo aeroespacial, nuestro país ha logrado avances constantes y ha logrado todos los objetivos principales. Por lo tanto, es probable que la investigación sobre este proyecto se desarrolle sin problemas.

Desventajas y aplicaciones militares de los aviones aeroespaciales

Además de sus principios y ventajas, hay otras dos cosas que vale la pena mencionar sobre los aviones aeroespaciales. Una es una desventaja y la otra es su uso militar.

Las desventajas del avión aeroespacial son realmente muy obvias, la mayor de las cuales es, naturalmente, su dificultad técnica.

La dificultad técnica del avión aeroespacial se concentra principalmente en dos aspectos: materiales y recorridos.

En términos de materiales, debido a que el cohete espacial despega verticalmente, el impacto del aire sobre él se envuelve perfectamente desde el carenado hasta la boquilla de cola. Todo el cohete se esfuerza de manera uniforme, por lo que la demanda de resistencia del material. es muy bajo.

Pero para que un avión aeroespacial pueda salir volando de la atmósfera, debe alcanzar al menos la primera velocidad cósmica, que es de 7,9 kilómetros por segundo.

Esta velocidad se convierte en la velocidad del sonido superior a Mach 23. Para un avión con "alas grandes" delgadas y grandes como un avión, los requisitos de materiales son muy altos.

Los aviones de la Segunda Guerra Mundial básicamente no podían descender en picado con postcombustión, de lo contrario sus alas se romperían a una velocidad demasiado alta. Hasta ahora, la velocidad de los aviones de combate todavía está limitada por los materiales y, de hecho, hay muchos casos de rotura de alas debido a una velocidad excesiva.

Además, al considerar la resistencia del material, también se debe considerar el problema de la temperatura durante la fricción a alta velocidad en el aire, lo que hace que los problemas materiales de los aviones aeroespaciales sean más difíciles de resolver.

En términos de rutas, muchos países tienen disputas sobre si deberían estudiar aviones aeroespaciales.

La forma de "aeronave" del avión aeroespacial juega un papel menor cuanto más alto está del suelo. Con el nivel tecnológico actual de la humanidad, puede despegar directamente del suelo y luego entrar en órbita en un. Una sola etapa es imposible construir un nuevo transbordador aeroespacial y sólo puede tomar una ruta similar a la del transbordador espacial estadounidense.

En pocas palabras, el cuerpo principal del avión aeroespacial primero se eleva a una altitud suficiente con un "cohete" y luego entra en órbita.

En cierta medida, esta solución también puede considerarse como un "cohete de dos etapas". Si se trata simplemente de reducir costes de espacio, esta solución no tiene muchas ventajas.

Hoy en día, la tecnología de cohetes reutilizables está relativamente madura y tiene muchas más ventajas de costes que los aviones aeroespaciales.

Así que incluso Estados Unidos, la potencia aeroespacial número uno del mundo, no está demasiado interesado en la investigación y el desarrollo de aviones aeroespaciales. Su enfoque aeroespacial se ha desplazado hacia vehículos aeroespaciales reutilizables como el Falcon 9. En el cohete. .

El Proyecto Tengyun de China es ahora el proyecto de aviones aeroespaciales más grande del mundo.

En términos militares, lo que los cohetes ponen en órbita es carga, y lo que un avión espacial pone en órbita es "transporte", y el transporte puede contener cosas.

Así que el avión aeroespacial no es sólo una herramienta espacial, sino también un bombardero en órbita terrestre baja o suborbital.

Si su carga útil es suficiente, será un superbombardero que podrá volar a una velocidad de Mach 23 y a una altitud de órbita suborbital o incluso de satélite terrestre baja.