最近,億萬富翁和微軟聯合創始人保羅·艾倫宣布創建一家新公司,主要使命之一就是協助研制迄今為止體積最大的飛機,這種飛機已經秘密研制多年,它是如此的大,以至于媒體給其一個“航天母艦”的名字。航天母艦有何神功?將要擔當何種使命?
最近,億萬富翁和微軟聯合創始人保羅·艾倫宣布創建一家新公司,主要使命之一就是協助研制迄今為止體積最大的飛機,這種飛機已經秘密研制多年,它是如此的大,以至于媒體給其一個“航天母艦”的名字。不過,這架最大的飛機已經有一個自己的外號,那就是東西方都有傳說的、一口能吞下一頭大象的神鳥——大鵬。
大鵬完成品拼裝的構想圖
大鵬有多大?
很難想象大鵬翼展有多長,不過我們可以想想百米跑道。大鵬的翼展有117米,這意味著,其長度可以在上面舉行一個百米競賽。
一提起翼展最大的飛機,人們首先想到的可能是安-225“夢想式”運輸機,但翼展最大的其實不是它,而是“休斯H-4大力神”巨型水上運輸機。不過,幾年后,“翼展第一”的頭銜就非大鵬莫屬了。
大鵬與休斯H-4大力神、安-225、A380以及波音747的大小比較
大鵬使用六個波音747-400上使用的發動機來為它提供動力,實際上,其外形看上去,就好像是由兩架波音747對接在一起形成的。
大鵬能干嘛?
大鵬野心勃勃,其主要任務是將衛星、航天器甚至乘客送入太空。運送方式不難讓人明白:在大鵬身體的中間部分,有一個安放火箭的位置。
飛機在機場起飛,到達九千多米的高空后放飛火箭?;鸺l動機開啟,進一步沖入太空。
大鵬放飛火箭示意圖
為什么火箭不干脆利落地從地面發射直接進入太空?使用大鵬這種發射方式到底有什么好處?
我們都知道,為了將有效載荷運到太空,運載火箭的第一級,需要捆綁多根大推力的助推火箭,但這帶來一個問題,捆綁助推火箭雖然能帶來很大的推力,但同時也極大地增加了運載火箭的重量。為了這額外增加的重量,又需要不斷增加推力,這是一個矛盾。如果能用飛機把火箭運到一定的高度,并使火箭具有一定的初速度,那么火箭的體積和重量都會急劇減少,這能極大地節約成本。
飛機可以重復使用很多次,壽命長達數年,但是助推火箭,只能使用一次。而設計制造大鵬的本意,就是為了節約成本。
成本的節約還體現在其他地方,比如,不需要建造固定的發射架,只要有機場就行。而現有機場總量很大。這意味著,火箭的發射不受固定發射架地域的限制,只要在有適合條件的機場就行,這給火箭的發射帶來了很大的靈活性。
飛機發射航天器?并非首創
從飛機上發射航天器這想法并不新鮮,早在半個世紀前,B-52同溫層堡壘轟炸機就這么干了。
1961年,X-15火箭飛機從B-52同溫層堡壘轟炸機上發射
B-52轟炸機首飛于60年多前,至今仍在升級改造,老東家波音公司說,B-52能飛到它100歲的時候。從這里我們能看出,B-52確實很會延年益壽,而它的法寶就是緊跟時代。
在巡航導彈大發展,轟炸機受到冷落時,B-52跳出來說,我可以發射巡航導彈,我就是一個完美的巡航導彈發射平臺。
正在發射巡航導彈的B-52
冷戰結束,當人們聚焦于低成本航天時,B-52又說,發射火箭,我也行。
1991年,飛馬座火箭脫離B-52轟炸機后點火發射。中間遠處的那架監控飛機為戰斗機。
飛馬座火箭是一種小型的有翼運載火箭,負責把443公斤以下的衛星運載到低軌。
以上事實都說明,從大飛機上發射火箭的想法和行動早就有了,然而,不同的是,諸如B-52這樣的大飛機,它能發射的只是小火箭,并且還是發射到低軌。而大鵬,將走得更遠。它將把衛星或者航天器運到太空,以后還能把乘客送到太空游玩。這是它的使命,這才無愧于它的大。
大鵬的前身
大鵬不是一下子蹦出來的,它有前身,這就是“白色騎士1號”和“白色騎士2號”雙體式飛機。
白色騎士1號,其主要作用是作為母艦機用以發射“太空船1號”
太空船1號是一架太空飛機,使用混合式固體火箭引擎,有雙尾翼及可變的半三角翼機翼,在不同階段,機翼會變成不同狀態
太空船1號進行過多次飛行。其設計因滿足“替換不得超過空重(除燃料之外的重量)10%的條件”,因而贏得1000萬美元的安薩里X大獎。這里面,也有微軟創始人之一的保羅·艾倫的影子,他為太空船1號的研發,提供了2500萬美元的贊助。
白色騎士2號主要用來運送“太空船2號”,配置4臺PW308渦輪風扇發動機,搭載火箭時可以發射200千克衛星到地球低軌道
大鵬的設計靈感來源于白色騎士2號,在外形上它就是白色騎士2號(長24米,翼展43米)的放大版。
大鵬動畫演示視頻截圖,中間攜帶的為其載荷——火箭。
大鵬發射運載火箭想象圖
大鵬何時見?
2015年2月,人們第一次見識了大鵬。美國貝克斯菲爾德電視臺對大鵬進行報道并播放了相關視頻。視頻中,其中一個機身正在組裝之中。
組裝中的大鵬。通過紅圈中的工作人員,可以對比出大鵬的規模。組裝地選在美國加利福尼亞州東南部的莫哈維沙漠。
組裝完成后,大鵬將進行相關飛行試驗,預計2018年初步開展業務。
美國航天飛機退役后,美國很多公司開始向低成本航天努力,比如美國航天私企Space X公司研制的“獵鷹9號”,最近一年,都在密集地發射。雖然每次降落回收時都以失敗告終,但我們可以看見Space X公司為了這一賭注而付出的巨大努力。一次次的失敗告訴我們,他們在拼。如果成功,這無疑是低成本航天的一大進步。
而大鵬,同樣也是走低成本航天的路子,與獵鷹9號相比,它們孰優孰劣,恐怕得好多年后才見分曉。而這兩種低成本航天的方式,無論哪種更成功,哪種適應性更廣成本更低,對于人類航天來說,都代表著巨大的進步。