第277章 空中发射的技术路线

陈一然没有直接去阿拉巴马,他先让大通银行把平流层发射系统公司的资料全部找了出来。

这家公司还很年轻,是艾伦和美国航空工程师伯特·鲁坦在2010年共同创立的,公司计划用世界上最大的飞机把火箭背到平流层再点火发射。

空中发射这条路倒也不是他们的原创,实际上它的歷史比垂直发射还要早。

1940年代德国人还在画V2图纸的时候就有工程师在纸上算过,如果把火箭背到高空再点火,能省掉穿越稠密大气层的那一大段燃料。

当时没有能背得动火箭的飞机,这个想法最终只能停留在草稿纸上。

但是这种思想还是留了下来,1958年美国海军第一次动手去做了实验,项目代號暱称NOTSNIK,是海军军械测试站NOTS和斯普特尼克Sputnik拼起来的词。

斯普特尼克时刻,是指国家因关键领域落后於竞爭对手而產生紧迫感的特定时刻,这是1957年苏联成功发射世界首颗人造卫星「斯普特尼克1號」之后,美国社会陷入的集体焦虑与技术恐慌之后创造的特定词语。

当时美国可以说慌的不行,到处都是我陷思定体问。研究所的人员,希望用这个项目名称激励大家做出成绩追赶苏联。

他们把一枚小型火箭掛在F4D-1天光战斗机的机腹下面,让天光飞到高空之后投放火箭再把卫星送进轨道。

但是六次试射全部失败了,火箭不是在空中解体就是点火失败。但是他们依然积累了不少数据,这些数据依然十分有价值。

NASA靠著这些数据,设计出了外形十分科幻的X-15实验型高速火箭动力试验机。

1959年到1968年,北美航空公司造了三架X-15火箭飞机,每一次任务都是掛在一架经过改装的B-52轰炸机的机翼下面,14000米高度之后投放。

X-15在十秒內点燃自己的XLR-99火箭发动机,五万七千磅推力只够烧八十到一百二十秒,但已经足够把它推到大气层边缘了。

三架X-15总共飞了一百九十九次,最高一次达到了108公里,超过了一百公里的卡门线,按照国际航空协会的定义这是正式的太空飞行。

速度上它飞到了6.7马赫,4520英里每小时,这是有人驾驶的有翼飞行器至今未被打破的速度纪录。。而且一百九十九次飞行,没有一个人因为飞行事故死亡。

X-15收集的高空高速数据直接哺育了水星,双子星,阿波罗和太空梭的大气再入和热防护设计。

可以说如果没有X-15,美国人在航空领域就不可能有之后的成就,更不可能倾尽全力上了月球。

1966年到1975年,同一架B-52又执行了一百二十七次升力体验证机的投放试验。

那些验证机没有翅膀,外形像一个浴缸倒扣过来,靠自身的空气动力学形状从太空滑翔到跑道。

这批试验证明了太空梭可以不靠发动机,只靠气动外形就能精准降落在一条跑道上。靠著这些数据,美国发明了太空梭。

而如果说到商业航空,这条路线的发展可以说比SpaceX可早多了。

虽然SpaceX是人类歷史上第一枚由私人企业研製並成功入轨的液体燃料火箭,但是世界第一种私人研发的空间发射运载器是轨道科学公司1990年成功发射的飞马座。

飞马座是一枚三级固体火箭,带一对三角形的机翼,从一架改装过的L-1011客机上投放,高度40000英尺,自由落体五秒之后点火。

到2012年底它已经发射了超过四十次,把將近一百颗各种卫星送进了不同轨道,成功率很高。

飞马座的存在证明了两件事,第一,空中发射的工程可行性不需要怀疑。第二,它只適合小卫星,飞马座的最大载荷只有一千磅出头,不到半吨。

但是2004年,伯特·鲁坦的缩尺复合材料公司设计了白色骑士,一架专门用来背飞船的载机,外加一架叫太空船一號的混合燃料飞船。

白色骑士飞到15500米开始进行投放,太空船一號点燃自己的混合火箭直接衝出大气层,这是人类歷史上第一架由私人建造的载人太空飞行器。

缩尺复合材料公司也获得了企业家安萨里家族为了激励新的私人载人航天技术创新,设立的1000万美元的航天大奖安萨里X奖。

之后伯特·鲁坦拿著这笔钱加上一点积蓄找到了艾伦,一起创立了平流层发射系统公司。

比较有趣的是,材料里面有SpaceX的名字,两方有过交集。

陈一然直接拿起电话打给了马斯克。

马斯克听到陈一然问起平流层发射系统公司,有点惊讶的说:「你对他们感兴趣?確实尝试过合作,2011年底签的,我们帮他设计了猎鹰9號的空中发射版,叫Falcon 9 Air。

理论上做得到,把猎鹰9的第一级从竖直发射改成水平投放,发动机从九台改成四台,机身上加一对摺叠翼,释放之后在空中点火。

但是我们把第一级的结构图纸铺开看了之后发现,这他妈不是改几根管子的事。

整个第一级的承力结构是围绕竖直发射设计的,推力传递路径全在箭体底部。你要把它横过来掛在飞机底下,所有的受力点都得重新算,等於重造一枚新火箭。」

「艾伦应该出得起钱吧。」

「出得起,但我们的工程团队就只有那么多人,他们都拴在猎鹰9的垂直回收上了,分成两批人也改不过来。

而且我跟艾伦在火箭尺寸上有分歧,他想要一枚能背在飞机底下的大火箭,我觉得第一级做大了以后飞机的承载能力是瓶颈。

我们算了三个月,最后两边都认为Falcon 9 Air做不出来。还有一个关键点,我这边的工程师计算得出的结论,空中发射需要庞大的载机再加上火箭系统,固定成本极高,规模效应远不如地面回收。」

「所以说,还是成本问题,並不是这个路线完全没有用?」

「是的,而且我其实觉得他们如果真的造出那种大型飞机,用来测试其他飞行器的前件更好。技术分析我这边都有,想要的话我现在发给你。」

「给我发过来看看。」

五分钟后一份加密文档发到了陈一然的邮箱。文件大概三十多页,里面详细列了Falcon 9 Air和標准猎鹰9的对比。

最后一页是一段马斯克当时写的是总结,技术上有可以做到,但经济上並不合算。只要猎鹰9的垂直回收成功了,空中发射就没有任何成本上的优势。

陈一然觉得这个东西还是有一些优势的,首先就是安全性,总是要比火箭好一些的。

万一投放之后火箭出问题,逃逸系统在高空的稀薄大气里工作所需要的推力远比地面时要小。

而且成本问题,也是马斯克远期的对比。这种发射运力不足,和未来的猎鹰九號肯定比不了,但是和现在传统的发射比还是有优势的。

陈一然看了半天,觉得这东西很值得玩一手。反正极光集团的现金还很多,扔进去听个响也是可以的!