通往天空的铁路？美国国家航空航天局考虑新的发射系统

这位艺术家的概念展示了轨道发射飞机和航天器的潜在设计，这可能会彻底改变发射业务。早期的设计设想在肯尼迪航天中心有一条2英里长的轨道，将一架马赫数为10的舰载机射向大气层上游。然后，第二级助推器将发射，将卫星或航天器送入轨道。

想象一下：一架连接在超音速喷气发动机上的楔形飞机正沿着带电轨道飞行，携带着一个吊舱或航天器进入轨道。

听起来有些牵强。

来自美国国家航空航天局佛罗里达州肯尼迪航天中心和该机构其他一些现场中心的一组工程师正在研究基于尖端技术的这种和其他新型发射系统。

Scramjetsky发射台

早期的一项提案要求将发射飞机安装在超燃冲压发动机上，这是一种由超音速燃烧驱动的吸气式喷气发动机。

飞机将飞行至10马赫，使用超燃冲压发动机和机翼将其提升至大气层上游，然后一个类似于火箭第二级的小型有效载荷罐或太空绞盘将从飞机后部发射并进入轨道。

在高空发射后，母机将返回降落在飞行开始的跑道上。

肯尼迪航天中心应用物理实验室的分支主任斯坦·斯塔尔说，发射系统需要一些现有技术的进步，但不需要任何全新的技术来发挥作用。

斯塔尔在一份声明中说：“所有这些都是已经开发或研究过的技术组件。”“我们只是建议将这些技术成熟到一个有用的水平，远远超过已经达到的水平。”

过山车飞向太空

航天局官员表示，超燃冲压发动机发射装置项目可能构成未来先进太空发射系统的基础，其元件分布在美国国家航空航天局的不同中心，使其发挥作用。

在肯尼迪航天中心，一条2英里（3.2公里）的测试发射轨道可能安装在美国国家航空航天局巨大的飞行器装配楼和39A发射台之间，前者是航天飞机组装发射的地方，后者是轨道飞行器发射的地方。

但也存在一些挑战。例如，美国国家航空航天局的科学家表示，要在带电轨道上发射，轨道必须承受至少10倍于过山车轨道上常见速度的速度。他们补充道，过山车通常以每小时60英里（每小时100公里）的速度行驶。

美国国家航空航天局的科学家们也在研究为反坦克运载火箭提供动力的其他方法。

一项关于使用气体推进的轨道发射器的研究正在进行中，斯塔尔的团队通过美国国家航空航天局的创新技术计划申请更多资金。

位于阿拉巴马州亨茨维尔的美国国家航空航天局马歇尔太空飞行中心的工程师们测试了一种基于轨道的原型系统，该系统使用磁悬浮来加速飞行器以达到发射速度。

至于从轨道上发射的飞机，设计师们可以借鉴一些真实世界的测试。美国国家航空航天局的X-43A或Hyper-X项目和美国空军最近的X-51超燃冲压发动机测试表明，超燃冲压喷气式发动机可以实现非凡的速度。

5月下旬，美国空军的X-51AWaverider超燃冲压发动机试验飞行器创造了最长高超音速飞行的世界纪录。该飞行器以超过5马赫的速度飞行了3分钟多，而美国国家航空航天局的X-43A飞船在2004年创下了12秒的记录。

商用超燃冲压发动机即将推出

斯塔尔说，如果一家公司决定利用美国国家航空航天局在这一过程中进行的基础研究，超燃冲压发动机飞行器可以作为商业发射计划的基础。

斯塔尔和他的工程团队提出了一个10年计划，从发射类似于正在进行的空军测试中使用的adrone开始。随后将推出更先进的模型，目标是开发一种能够将小型卫星送入轨道的运载工具。

斯塔尔说，先进太空发射系统不适合取代美国国家航空航天局即将退役的航天飞机机队或任何其他载人航天器项目。但他说，如果早期的无人发射成功，该系统最终可以适应运载火箭。

斯塔尔说：“你很少从事重大的技术革命。”