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或在罗布泊某机场降落,中国绝密的空天飞机:究竟会怎样降落?

星辰大海路上的种花家

2022-08-08 00:12浙江

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“截至月3小时前,我们中国朋友的航天飞机仍然在天上飞,从18SDS的朋友那里获得了约0.1m²~1m²的RCS值!”,随文附上了一张黑乎乎的配图:

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相信很多朋友都看得云里雾里,这到底是啥?其实就是8月5日凌晨发射的神秘航天器,据官方公布这是一款可重复使用的试验航天器,而据坊间猜测,这就是传说中的垂直起飞、水平降落的中国版“航天飞机”。

引发了多方关注:泄密了吗?答案是没有!

发布这条社交媒体动态的大神是ID为DutchSpace@DutchSpace的推特账号,自我介绍是一位航天人,从上文黑乎乎的、看起来像WINDOWS命令行界面的信息非常丰富,我们简单解读下,下文只解释关键信息:

原图不大,标注字体有点小,各位凑合着看,基本上的信息在这张图中已经基本展现了,各位可以根据这张图上的信息去查询它的更多信息,比如两行式轨道根数。

澎湃新闻在报道时除了给出“重复使用”这几个字以外,别的没有透露任何信息,所以除了这位DutchSpace网友外,还有多名网友对此同样十分好奇:

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Scott Tilley@coastal8049关注了这个航天器的通讯波段,他在发射当天的推文中表示,S 波段发射似乎来自对象A [53357, 2022-093A]的通信,这一次的信号有很长的深度衰减和一个戏剧性的延长峰值,如下图所示:

而惯例关注航天的乔纳森·麦克道威尔则给出了它的轨道信息,从推文来看,似乎并不是十分关注,因为以他的能力,完全可以收集到更详细的信息:

更是让人惊讶的是一位Dr Marco Langbroek@Marco_Langbroek的账户,他是荷兰代尔夫特工业大学天体动力学和空间任务系讲师Marco Langbroek博士,在8月5日当晚拍摄到了中国神秘航天飞机的轨迹:

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下图为动画,可能有很多网站因为大小限制而看不到,这也没关系,上图就是表现是所有的信息:

从轨道信息到通信的波段,再到拍摄到了轨迹,真的泄密了吗?其实并没有,根据北美防空司令部公布的编号,各位可以去多个网站上查询它的两行式轨道根数,然后结合自己的经纬度,查询出它的过境时间,然后进行拍摄:

红圈处就是这个目标的两行式轨道根数,它最近的过境事间在浙江宁波地区如下:

比如在8月15日当天的一次过境事件的天区与轨迹如下:

有兴趣的朋友可以去看看,所以这完全不是所谓的泄密,毕竟上了天的航天器,即使是雷达隐形,也无法在光学波段隐形,至少它还要发射通信电磁波,因此肯定是会被监测到的。

它是如何降落的?究竟会在哪个机场降落?

了解完这个神秘的航天器,下文再来聊聊它是如何降落的!据坊间传闻,这个航天器和2007年披露的挂在轰六机腹下的航天器类似甚至可能是同一款:

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这是一种有机翼以及垂直尾翼、尾部还有一台发动机、机身上分布若干姿态发动机的轨道器,起飞时需要用火箭直接送入近地轨道,但返回时却和飞船返回不一样,并非使用降落伞在四子王旗或者东风着陆场,而是需要一个有着长长跑道的机场。

它是如何降落的?

尽管已经有多次试验,但官方没有披露它降落的任何过程,不过它与航天飞机的气动结构相似,从降落的步骤来看,应该是大同小异:

1、当最后一次的轨道接近降落机场附近时,飞行器开始离轨程序,会先调转机身,屁股朝前,启动减速发动机(因为飞行器的主发动机在尾部,需要启动它向前喷气来减速),直至新的轨迹可以与理论下降轨迹拟合,此时飞行器将会再次调转机身,变成头部朝前;

2、调整飞行器的迎角,一般迎角应该会比较大,因为需要利用平坦的底部在大气层中减速,比如航天飞机的迎角可达40°左右,大约在120~100千米的高度开始重返大气层,此时速度一般能达到25马赫。

3、航天飞机的设计是会在大气层内做S形机动减速,不知道我国的这个再入飞行器是否会采取这个方式,一般来说很可能会,在到达40千米高度时,飞行器的各个气动翼面可以用作(从进入大气层开始到40千米高度为热障段,无法用翼面操作改变飞行轨迹,一般使用重心调整等手段),此时速度只有数倍音速。

4、此后这个飞行器就是一架在大气层内滑翔降落的飞机,包括姿态发动机以及主发动机在内的这些发动机都不再操控,而是利用飞行器的气动翼面进行滑行控制,由于其翼展非常有限,因此升阻比是比较差的,基本只能调节俯仰角来调整升阻比,其唯一的优势是高度比较高,速度也相当高,因此可以在比较大范围内机动。

比如航天飞机的升阻比在高超音速时为1.3,即下坠1米,向前滑翔1.3米,到了亚音速时调整迎角后最高可达4.9,也就是下降1米飞行4.9米,是不是还可以?但就算入门级滑翔机也能达到20以上,高级滑翔机甚至可达50!

假设其升阻比和航天飞机差不多,如果从40千米高度开始可控,那么其机动范围大约为200千米左右,当然为了保证其降落的安全性,一般不太可能超过100千米范围,当然这个只是估计值,至于实际是多大范围,这个应该属于机密数据,种花家也不可能获取到。

究竟会在哪个机场降落?

早在8月5日我国的“可重复使用”航天器发射后不久,TheDrive上就出现了一篇关于中国“空天飞机”的报道,其指出了一个机场很有可能就是空天飞机降落的机场。

这是一个位于罗布泊核试验场附近的一个偏远简易机场,行星实验室的卫星发现,这个偏远机场最近又有了活动的迹象,如下图:

这个机场的跑道为等边三角形分布,目前只开放了一条跑道,长度接近5千米,比较适合航天器返回这些升阻比很差的飞行器高速着陆滑跑使用,另外还有两条未完成的跑道与其组成了一个等边三角形,应该是未来用作扩展使用。

这种结构的机场可以适合任何风向,随便选择一条跑道即可降落,在试验性飞行器时尤为重要,毕竟风向不可选择,但跑道方向可选。

这是主停机坪附近的设施,8月3日时的照片能看到停机坪旁边停留有某种车辆,据行星实验室研判可能是某种起重车辆,判断这次中国的空天飞机会降落于此机场是因为在2020年时9月8日中国空天飞机测试时机场也出现了类似的情况。

目前该机场正在建设中,作者判断,随着未来中国展开的航天试验,这个机场使用频度可能会越来越高。

另外,从MAXAR发布的该机场照片来看,行星实验室的判定得到了部分证实,上图是MAXAR拍摄的照片,请注意角度上有些差别,而且在色彩上也有些差别,这可能是通道增益设置上的区别。

从这些媒体公布的数据来看,在这里降落的可能性还是挺大的,那么多久会降落呢?这个不太好说,假如按星下点重复的话可能得比较久了,但这空天飞机讲究的就是在轨机动能力,因此基本就是属于想回来就回来的那种,准备时间也就和天宫空间站快速返回也差不多,甚至可能要强得多。(完)

参考:https://www.thedrive.com/the-war-zone/activity-at-remote-chinese-airstrip-seen-before-spaceplane-launch

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