如何評價我國開始研製的組合動力飛行器？

第一反應就是《三體》里的描繪

空天飛機其實是很新的東西，是這五年航天技術不多的突破之一，同時也可能是化學動力航天器的最後一代了。空天飛機的概念在上世紀就已經提出，是太空梭的換代產品，它可以像普通飛機一樣從跑道起飛，以常規的航空飛行升至大氣層頂端，再啟動火箭發動機開始航天飛行，進入太空軌道。

進入機艙後，他的第一感覺就是這裡與民航客機沒有太大區別，只是座椅寬了許多，這是為穿航天服乘坐而設計的。在空天飛機最初的幾次飛行中，為防萬一，起飛時乘員都要穿航天服，現在則沒有這個必要了。
章北海坐到一個靠窗的座位上，旁邊的座位上立刻也坐上一個人，從服裝看他不是軍人。章北海沖他簡單地點頭致意後，就專心致志地系著自己座位上複雜的安全帶。
沒有倒計時，「高邊疆」號就啟動了航空發動機，開始起飛滑行，由於重量很大，它比一般飛機的滑跑距離要長，但最後還是沉重地離開地面，踏上了飛向太空的航程。

「與乘民航沒什麼兩樣，是嗎？」
章北海扭頭看坐在旁邊說話的人，這才認出他來，「您是丁儀博士嗎？啊，久聞大名！」
「不過一會兒就難受了……」丁儀沒有理會章北海的敬意，繼續說，「第一次，我在航空飛行完了後沒摘眼鏡，眼鏡就像磚頭那麼沉地壓在鼻樑上；第二次倒是摘了，可失重後它飛走了，人家好不容易才幫我在機尾的空氣過濾網上找到。」

這時，艙內擴音器又響了：「請注意：現在正在接近兩萬米高度，由於後面的航空飛行將在稀薄大氣中進行，有可能急劇掉落高度，屆時將產生短暫失重，請大家不要驚慌。重複一遍：請系好安全帶。」

「高邊疆」號繼續爬高，航空發動機發出吃力的隆隆聲，像在艱難地攀登一座高峰，但掉高度的現象沒有出現，空天飛機正在接近三萬米，這是航空飛行的極限。章北海看到，外面藍天的色彩正在褪去，天空黑下來，但太陽卻更加耀眼了。
「現在飛行高度31000米，航空飛行段結束，即將開始航天飛行段，請各位按顯示屏上的圖例調整自己的坐姿，以減輕超重帶來的不適。」
這時，章北海感到飛機輕輕上升了一下，像是拋掉了什麼負擔。
「航空發動機組脫離，航天發動機點火倒計時：10、9、8……」
「對他們來說，這才開始真正的發射，好好享受吧。」丁儀說，隨即閉上了眼睛。
倒計時到零以後，巨大的轟鳴聲響起，聽起來彷彿外部的整個天空都在怒吼，超重像一個巨掌把一切漸漸攥緊。章北海吃力地轉頭看舷窗外面，從這裡看不到發動機噴出的火焰，但外面空氣已經很稀薄的天空被映紅了一大片，「高邊疆」號彷彿飄浮在稀薄的晚霞中。
五分鐘後，助推器脫離，又經過五分鐘的加速，主發動機關閉，「高邊疆」號進入太空軌道。
超重的巨掌驟然鬆開，章北海的身體從深陷的座椅中彈出來，安全帶的束縛使他飄不起來，但在感覺中他已經與「高邊疆」號不再是一個整體，粘接他們的重力消失了，他和空天飛機在太空中平行飛行著。

一旦成真，有生之年普通人上天就確實不再是遙不可及的夢了，無論是價格還是身體要求都會大大降低

大概看了一下科學網報道里的介紹和圖片，這種概念想做出實際可用的飛機還有很長的路要走，2030年就想投入使用太樂觀了，有沒有商用價值也說不定。

組合動力本身不是很新鮮，文章里提到的火箭基組合動力(Rocket-based Combined Cycle, RBCC)和渦輪基組合動力(Turbine-based Combined Cycle, TBCC)都已經有過挺久的研究，也有過實際應用。前者是將衝壓發動機(ramjet)、超燃衝壓發動機(scramjet)和吸氣式火箭發動機組合的動力系統，三種發動機用一個共同的進氣道和噴管。TBCC就是把火箭換成航空渦輪機。

圖片來自Lockheed Martin Skunk Works

如果不知道的話，衝壓發動機工作原理是用飛機的前向運動壓縮空氣的噴氣發動機，不需要傳統渦輪機的壓縮機，但是因此也只能在非常高的速度下運行，效率最高的速度大約是3馬赫。衝壓發動機燃燒室氣流速度需要保持在亞音速所以進氣道還要起到減速的作用，但是隨著飛行速度增加，因為進氣道的減速壓縮作用通過燃燒室的氣流溫度會上升，降低發動機推力。超燃衝壓發動機的設計是為了解決這個問題，跟普通衝壓發動機原理一樣，區別是全程氣流速度已經到了超音速，在極高速條件下效率更高。

衝壓發動機

超燃衝壓發動機
圖片均來自Wikipedia用戶Emoscopes

報道里提到正在研發的這款飛機是RBCC和TBCC系統一起用，做到可以自己從機場起飛到太空再回來。我還沒聽說過實際試運行過的系統把這四種發動機結合到一起，而且從上面的示意圖也大概能看出為什麼會有些難度。NASA的X-43B在被取消前也只是要嘗試其中一種。

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但是忽略結組合術方面的問題，實用性也是個問題。

從圖片來看飛機的主要升力會來自兩個機翼而不是機身整體，機翼也肯定是為了高速飛行用的。空氣動力上講極超音速下最好的機翼其實就是一個平面，當然從飛機結構上來說這不可能，所以適合這種速度的機翼如果從橫截面看的話前沿是尖的三角形，不是普通飛機上的弧形。但是這樣的機翼沒辦法在低速使用，提供的升力會遠遠不夠，最後結果肯定是折中方案。

協和號的三角機翼也是超音速飛行和低速性能的折中方案，起飛速度很快，需要的跑道長度跟滿載的747差不多。而且因為機翼失速速度也挺高，降落速度跟戰鬥機差不多。這款飛行器從那張跟拖車一起的圖裡來看和協和號大小相似，如果運載的是大些的衛星，再加上燃料和最後階段火箭的液氧，要是只用渦輪機起飛需要的跑道長度估計目前沒有民用機場能提供。

另外就是概念圖裡容下渦輪機的兩個發動機艙都不小，在極高超音速產生的阻力肯定會很大。其他的TBCC概念設計都是講渦輪機融入到機身里，不用的時候只有發動機自身重量的負面影響，不會有額外阻力。而且再考慮到增加的複雜性，不知道這樣是不是真的比Virgin Galactic那種運載機+太空梭組合更經濟實用。

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最後，材料也是個問題。報道里提到未來衝壓發動機的速度有望達到7倍10倍音速以上，大氣層內在這種情況下機身需要承受的溫度很高。世界上飛行速度最高的載人吸氣式噴氣動力飛機是SR-
71黑鳥，前飛行員Brian
Shul說曾經為了躲避導彈飛到了3.5馬赫以上。黑鳥飛行速度最大的制約因素是它用的鈦合金，如果再快的話溫度會上升到影響機體結構的地步。飛行速度第二最高的蘇聯MiG-25是採取簡單粗暴的方式，用耐高溫的不鏽鋼加上兩台巨大推力的發動機強行到了3.2馬赫。到&>5馬赫的極超音速，當年NASA的X-15A-2完成6.72馬赫的飛行之後飛機表面受損嚴重。

圖片來自https://www.youtube.com/watch?v=wHuBsBOF4R8，能翻牆的可以看原視頻

材料這方面一直是國內航空工業的一個弱項，國產高性能航空發動機的部分問題也是源於這個，所以不知道準備用什麼材料和結構製造這個飛機。雖然現在的設計都有降溫設備，比如X-43A上用的水循環冷卻，但是對材料的要求還是很高。

不過去年年底中國宣布成功試飛一架用煤油作為燃料的超燃衝壓動力飛機，而且運用煤油燃料再生冷卻給機體降溫。這也許證明材料上已經能製造適合短期高速飛行的材料，並且還研發出來了類似於JP-7的燃料，因為普通航空煤油不可能用來冷卻。JP-7是當初給黑鳥研製的專用燃料，同時擔任降溫和潤滑，燃點很高，把一根點著了的火柴扔里不會點燃。

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鑒於國內對這種項目的保密程度比較高，只能是從少量公開資料做educated guess，有更多信息的人歡迎更正有問題的部分，反正從世界各國以往的航空項目發展來看，我覺得15年能投入使用希望不大。當然了，如果概念圖就是畫家瞎想/不嚴謹，跟實際設計方案沒什麼關係或者後期會有很大改動，那就忽略我說的至少一半內容…………