海岸线文学

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第560章 空天设计图（第1页）

回到实验室，叶明第一时间铺开图纸构，开始构思跨世纪的的空天飞机。

空天飞机，是既能航空又能航天的飞行器，是掌控制空权的关键武器，就算是前世也没有成建制的空天飞机，模型也只有大俄那边的最靠近现实。

空天飞机上需要同时装有飞机发动机和火箭发动机，起飞时和普通飞机一样在飞机场的跑道上起飞，以高超音速冲上大气层飞行，再通过火箭发动机进入太空，在降落时可以像飞机一样在跑道上降落。

想要实现看似很简单，但要实现需要的配置相当高，他在大气层内的飞行速度最低要达到每小时一点六万公里，在三十到一百公里的高度最低需要十五倍音速，这对发动机的要求非常高。

而且因为要在大气层内外活动，不同的环境就需要不同的设计，想要将他们完美融合起来并不容易。

首先要考虑的是材料问题。

空天飞机完成作业需要多次出入大气层，每次出入都会和空气剧烈摩擦，产生大量气动热量。尤其是以高音速返回大气层时，气动加热会让飞行器表面达到奇极高的温度，头部温度最高能达到一千八百度左右，这对材料的温度要求非常高。

在抵抗高温的同时，还需要尽量做到重量轻、性能好、使用次数多的特点。

而且材料的硬度也要足够，空天飞机的不管是几十倍音速上升还是再入阶段都会受到冲击力、振动、空气动力的作用。

在这种情况下，选取的材料必须可以长期使用和维护，由此搭建的防热外表也要保持良好的气动外形，不管是材料还是对材料外形的设计都是一大难题。

材料方面叶明准备采用钛硼合金、碳复合材料和树脂基复合材料搭配使用，三种材料都是航空常用的轻型复合材料，能够抵抗温度高达三千多度，强度能够达到钛合金在室温的强度，但是重量大大降低，缺点是散热性能不太好。

为了弥补这种散热缺陷，叶明准备在便面覆盖氧化硅散热的同时，在机头、机翼等高温区域使用导热效率极高的吸热管来吸热，把温度传递到较较低的位置散热。

就像是在电脑CPU上贴的散热器，用通管导热分散出去一样，简单的装置但是很有效！

当然还有比这种方式还要优秀的办法，比如把机体结构和防热系统一体化，把机体结构设计成管道式，让推进剂在管道里循环流动，让它吸收走结构外的热量，达到循环降温的目的。

钛硼合金需要用快速粉末冶金工艺制造，才能达到高纯度，拥有稳定的结构。用这种金属来制造机身内层的结构骨架，是整个空天飞机最重要的部分。

机头和机翼等温度最高的地方则是用碳复合材料，这种材料重量非常轻便，同时耐高温的能力不低于钛硼合金，表面还有碳化硅涂层，极大增加抗高温能力。

之后用树脂基复合材料作为其他部分的填充，总体的材料外形就设计完成。

第二是空天飞机最重要的动力问题。

一般飞机在研发中都要经过分动实验，但是空天飞机的空气动力学比航天飞机要复杂得多。因为飞机速度从零到二十五马赫的大幅度变化，飞行高度从地面到几百公里高的太空都要经过非常大数据的计算。

解决空气动力学的最有效手段就是空洞实验，但这种复杂的数据实验单凭一项项实验计算可能需要一百年的时间才能算出来。

但好在米格-105的技术已经基本成熟，叶明只需要按部就班延续下来，稍微改进就能够拿来使用。

但也是因为空气动力测试的数据不能随意更改，整体外形就不能随意改变，都需要进行重新测试后才能更改。

两种发动机的要求也很高，火箭发动机用于大气层外的推进，飞机发动机用于大气层内推进。

目前国内没有合适型号的发动机，所以叶明计划安装三类发动机：空气涡轮发动机、冲压发动机和火箭发动机！

空气涡轮发动机用处是让空天飞机水平起飞，当速度达到预定值两千四百公里每小时的时候就激活冲压发动机。

冲压发动机让空天飞机能在六十公里外的大气层内以每小时三万公里的速度飞行。

当快要接近大气层时推动火箭发动机，将空天飞机的主体送入太空！

三发动机也就代表着燃料和总重量比重增加，必须要缩减其中的一部分重量，最后能缩减的只有武器系统！

这也是没办法的事情，最后叶明只设计出一种微型导弹，能够进行短距离打击，勉强能够摧毁一颗卫星的当量。

有这颗小当量导弹就能证明华夏有了太空军事力量，先赢下这次的比拼再说，之后肯定还要持续改进。

总体设计叶明并没有参考前世西方研发中的空天飞机模型，而是保留了苏联空天飞机的老图纸模型，也就是将空天飞机分为两部分！

超音速母机和军用飞船！

超音速母机的上方衔接滑道，在其上面稳定镶嵌着军用飞船。当空天飞机冲出大气层后，军用飞船将会脱轨划出，单独的发动机能够让军用飞船前往周边任何一处位置，同时也能够和空间站的接口进行交接。

超音速母机则是在释放军用飞船之后重回大气层，围绕大气圈缓慢环绕两小时后，以飞机的方式安全降落在预定机场！

之所以在大气圈环绕两小时，是为了减缓直冲大气的热量和压力，以稍微平和的方式减少空天飞机的部件损失。

军用飞船在执行完作业之后，也会以相同的方式落回。因为其不需要承担起飞的燃料消耗，所以落回的燃料十分充裕。

设计两部分就是为了让军用飞船在太空中更加灵活，能够有充足的资本去做很多事情，甚至能够保留成为空间站返回的一个途径和保障。

将脑中的知识糅杂在一起嚼碎吸收，并且将有用的东西挑选出来组装，一张张图纸被画了出来。

揉了揉发酸的手腕，叶明起身走出房间，一抹赤红从东方缓缓升起，不知不觉他竟然画了半天外加一个通宵。

之前的设计他从来没超过几个小时，这次的设计却着实有点艰难！