“腾云”降“猎鹰”，中国航天史诗级计划腾云工程力压SpaceX

我们的空天飞机还在天上，我国航天的史诗级计划腾云工程的亚轨道运载器再次测试成功。

根据央视新闻的报道8月26日，我国亚轨道运载器重复使用飞行试验取得圆满成功；

中国航天科技集团有限公司所属中国运载火箭技术研究院自主研制的升力式亚轨道运载器，经健康检测维护后，在酒泉卫星发射中心再次点火垂直起飞，按照设定程序完成亚轨道飞行，平稳水平着陆于阿拉善右旗机场，成功实现我国亚轨道运载器首次重复使用飞行。

从报道的内容上看，这次测试的很可能是跟第一次测试的航天器是同一艘航天器，该计划旨在重复利用。2021年7月16日，该航天器第一测试成功后，当时馆长粗略的看了一眼报道，激动的以为是重复利用的运载火箭回收成功。但报道中的一句话看起来就不简单“按照设定程序完成飞行后，平稳水平着陆于阿拉善右旗机场，首飞任务取得圆满成功。”平稳水平着陆，那就意味着是亚轨道运载器的测试。那么，平稳水平着陆的亚轨道运载器与垂直着陆的可回收运载火箭，两者之间谁的优势更大？区别又在哪呢？此文将带大家详细类比两种航天器的优劣。

什么是腾云工程？

腾云工程是中国五云工程的一部分，其目的是研发低成本的新一代空天飞行器，其最终成果是一种两级入轨空天飞行器，主要用于执行航天发射任务。主要工作原理是一级运载飞行器背着二级空天飞机从地面水平起飞，并可以多次地重复使用。一级飞行器在大气层中飞行后，二级飞行器分离点火进入太空，这种飞行器具有廉价、安全、便捷、机动等优势，也是国际上天地往返运输领域的研究发展热点。听起来它的作用似乎与可回收运载火箭的目的差不多，都是重复使用、廉价。但是，两者的用处是截然不同的。

亚轨道运载器与回收火箭的本质区别

每当提起火箭回收的时候，总有人说“我们有腾云工程，不比这个强？”

这个是非常大的一个误区，上文有提到两者的用处是截然不同的，用处不同就不能相提并论了了。小孩子才做比较，我们全部都要！

一，轨道不同

亚轨道运载器，正所谓“物如其名”。亚轨道运载器是在亚轨道中执行任务的飞行器，而亚轨道的官方定义是；一般是指距地面20～100km的空域，处于现有飞机的最高飞行高度和卫星的最低轨道高度之间，也称为临近空间或空天过渡区，大致包括大气平流层区域、大气中间层区域和部分电离层区域。

但实际上亚轨道的定义并没有这么刻板，现在的亚轨道并不是超出100km就不是亚轨道，例如美国第一次载人航天任务，阿兰·谢泼德作为美国第一名上太空的航天员，乘坐“红石3号”飞船总共飞行了15分22秒，最高到达187.5公里，高度已经超过100km了，却被认定为是一次亚轨道飞行。

这个其实非常容易理解，大家都知道火箭在发射时末端火箭都会关机再点火一次，或者是卫星分离后滑翔到最高点时会点火靠自身的发动机去圆化轨道。也就是说，在滑翔阶段航天器并没有进入轨道，经过滑翔时与大气的摩擦速度会减慢，需要在最高抵进行制动让航天器的速度达到第一宇宙速度进入轨道，这样航天器就不会再短时间再入大气层。而亚轨道飞行器往往在短时间会再入地球，例如普通的洲际导弹弹道，点对点打击时从发射到对点打击，这个过程形成的一个抛物线就是亚轨道飞行，包括桑格尔弹道和钱学森弹道，都属于是亚轨道飞行。也就是没有进入长期稳定的绕地轨道都可以定义为亚轨道飞行。

可回收利用的运载火箭

火箭回收利用是目前航天届最火热的话题，小到火箭实验室这样的民营航天企业大到像中国航天、欧空局还有俄罗斯航天这种大的航天部门都在研发可回收的运载火箭。但目前也只有SpaceX的猎鹰九号在实际的应用。

可回收利用的运载火箭跟普通的火箭在使用上没有什么区别只是多了一个可以回收，所以在轨道上跟传统火箭是一样的，都是发射一些卫星，无论是近地轨道还是高轨，又或者是深空任务。那么它们跟亚轨道飞行器的区别是，火箭的末端尤其是那些三级火箭的末端，一般会跟随着航天器进入一个圆化轨道。而二级火箭末端普遍上也会进比较高的圆化轨道，要经过比较长的时间才会再入大气层烧毁。一级火箭则是进入一个亚轨道，形成一个抛物线基本上在发射后10分钟内就会再入大气层。（长征五号B型除外，长征五号B型是一级半火箭，芯级就是末级。与航天器分离后会进入一个圆化轨道，因为近地点高度低，所以需要好几天才会再入大气层。）

总结；亚轨道运载器并不进入轨道，所以，如果是同样发射卫星，亚轨道运载器的卫星就需要自带发动机或者加装一个末端上升器将卫星送进预定轨道。而回收的运载火箭则可以利用末端火箭直接将卫星送入预定轨道。

二，发动机的不同

在航天科技集团的发文中，我们可以看到；亚轨道重复使用运载器可作为升力式火箭动力重复使用航天运输系统的子级，是航天航空技术的高度融合体。也就是说亚轨道飞行器是由两个部分组成，一个是一级母机和二级的航天器。

重点来了，在此之前官方透露的发动机组合是；母机组合发动机+子级火箭发动机。

但是，这次文中写的是“垂直起降+水平着陆，子级”，也就意味着很可能二级也用上了组合发动机，也就是吸气式组合型循环发动机TRRE，这种发动机的工作模式是：涡轮模式、亚燃冲压模态、超燃冲压模态、和火箭模态。也就是说，子级可以单独垂直发射再到水平着陆，很可能是使用了这种模式的发动机，当然，纯火箭发动机垂直发射后在水平着陆也是有可能的，这只是基于单子级“垂直起降+水平着陆”的猜想。

母机基本可以确定是涡轮基组合动力循环发动机TBCC：为涡轮模态，亚燃冲压模态，超燃冲压模态。在2016年的第二届商业航天高峰论坛上中国航天科工集团公司副总经理刘石泉首次披露了“腾云工程”的“空天飞机”计划，这是一种可以执行航天发射任务，并多次重复使用的新一代天地往返飞行器，其飞行过程如下：

1、亚轨道飞行器可以在地面机场水平起飞，在大气层中加速爬升。

2、到达30至40公里高度时一二级分离，一级返回机场着陆。

3、二级继续爬升进入近地轨道，完成运输任务后再入大气返回。

按照此前的说法；组合发动机+火箭发动机的配置，发射流程就是母机发动机涡轮模式跑道起飞，再转亚燃冲压最后是超然冲压模式，到达高度后分离，子级火箭发动机点火。

可回收运载火箭，这个大家再熟悉不过了，也就是传统的火箭发动机，例如猎鹰九号就是传统的液氧煤油发动机。而液氧煤油发动机由于在工作后会结焦积碳，重新使用时需要清理，导致现在研发可回收运载火箭时都选择液氧甲烷发动机。而SpaceX也选择淘汰，在星舰中使用液氧甲烷作为燃料的猛禽发动机，蓝色起源的新格伦也是使用液氧甲烷的BE-4发动机。而2022版的长征九号也是搭载的液氧甲烷发动机。该燃料的好处是不但是清洁能源，在使用后不会出现结焦积碳的情况，省去了一大麻烦。

三，任务类型

亚轨道运载器的任务，根据目前仅有的微乎其微的资料判断主要可以分为三类；

1，商业载人航天-亚轨道太空旅游；目前亚轨道旅游的航天公司有两家，蓝色起源和维珍银河。这两家的亚轨道旅游都是比较勉强，维珍银河甚至没有越过100公里的卡门线，而蓝色起源也仅仅越过卡门线10来分钟就开始返回了，我国的亚轨道运载器器设计未来可以飞的更高的轨道，甚至是环绕地球一周。比前两家公司的亚轨道飞行更持久。

2，发射近地轨道卫星，由于亚轨道飞行器自身是需要再入返回的，远地点不会太高，假如发射高轨道卫星则需要卫星自己带大量的燃料，很明显这不现实。且，目前没有任何可准确判断关于航天器运载能力的消息。但大家可以回看图6，近地轨道运力仅为2吨。

3，亚轨道轰炸机，亚轨道运载器运载的货物可以是货物也可以是弹头，在亚轨道对敌方目标进行精准打击或观察。这也是亚轨道运载器的最大优势和未来的“主要用处”。亚轨道运载机作为亚轨道飞行器，具有高速、耐燃、灵活的特性在大气层边缘打水漂，可以灵活地向地面进行打击。试想一下，一艘轨道器带着核弹在你头顶打水漂，或者扔下核弹点火又飞太空去了。

而腾云工程的母机在军事上才是个大杀器。母机为TBCC发动机，具有超燃冲压模式的“大型运载机”未来卸下二级亚轨道运载器作为军用，想一想一架十几马赫的轰炸机搭载着核弹在万米的高空飞过，就算强如美俄也要抖一抖。

可重复使用的运载火箭，可回收利用时运载火箭用处基本就是在太空了。已知的就有载人航天、各级轨道卫星、太空货运等等。运载火箭的运力从几千克到上百吨不等，大型航天器使用亚轨道运载器运输基本是不可能是事情，所以这一点没什么好讨论的。比如运送空间站模块，这得多大的飞机舱段。也许会有人在想，是否可以建设太空武器库？例如电影中的上帝之杖。不也可以作为军事用处，其实上帝之杖就是科幻片，别说上帝之杖任何实体武器部署在太空都很难实现打击效果，除非是激光武器。因为，大型航天器在大国面前就是活靶子，例如中美俄，有打击卫星能力的国家。所以，灵活机动的亚轨道航天器是目前作为军事用处的最好选择。

四，回收方式

回收方式大家是一眼就看明白了，亚轨道运载器的优势是可以滑翔或者有动力再入后水平着陆，而回收火箭则是固定的着陆点。这方面，运载器有着碾压的优势。亚轨道运载器也可通过无动力滑翔到任何机场，而火箭垂直回收只能着陆到特定地点，并且受着陆地点的天气影响特别大。除了垂直着陆回收，也有伞降回收直升机回收（长6改和电子号），同样受天气影响甚至受回收时的回收直升机机长的技术影响。

看完本文，相信大家对两种飞行器都有大致的了解，所以总结起来，并没有孰优孰劣。是两款用处不同的航天器，以至于我们国家也是全面发展两种航天器，在未来会同时服务于我们中国航天的发展。值得一提的是，我国在亚轨道运载器上是发展目前是领先全球，尤其是TBCC发动机的技术，从腾云工程的发展进度来看是已经攻破的技术，母机将在2025年首飞，二级完全体也将在2030年前投入商用。

以长征8R为代表的可重复利用的运载火箭，也将在2024年首飞，未来长征5号DY型也将会开发回收版，而长征九号也有回收版本，也就意味着我国航天“全都要”。毕竟就如本文所说，这两项的技术并不冲突，各有各的优势。

中国航天，未来可期。对此，大家对我国航天的发展有什么看法，欢迎评论区讨论。