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拥有世界最大飞机的“同温层发射”公司为什么将业务转到高超音速试验支持上来？

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发布时间：2019-02-08加入收藏来源：互联网点击：

拥有世界最大飞机的“同温层发射”公司为什么将业务转到高超音速试验支持上来？

回答于 2019-09-11 08:43:50

回答于 2019-09-11 08:43:50

去年6月，在已故微软联合创始人保罗·艾伦（Paul Allen）去世后一直在缩减“同温层发射（Stratolaunch）”公司活动的“火神（Vulcan）”控股公司将前者以4亿美元的价格挂牌出售，其中包括了2019年刚刚试飞成功的世界上最大飞机——Roc飞机。要知道，光这架飞机的研制和开发成本至少就要2亿美元。接着在去年10月份，有报道称，“火神”公司已经将“同温层发射”出售给了一个匿名买家。现在我们知道，该匿名买家是美国的“地狱犬（Cerberus）”资本管理公司。而“火神”公司和“地狱犬”公司都没有透露最终的成交价格。

图一 完成首飞，顺利降落的世界最大飞机Roc空中发射平台

“同温层发射”公司的所有权更新肯定会造成公司发展方向的变更。与保罗·艾伦的太空梦不同，“地狱犬”公司及其亿万富翁老板史蒂夫·芬伯格（Steve Feinberg）长久以来都以其唯利是图的有争议性形象而著名。

图二 “地狱犬”公司的亿万富翁老板史蒂夫·芬伯格

“地狱犬”资本管理公司是一家私募股权公司，专注于收购遭受严重财务压力而“陷入困境”的或完全破产的实体，期望对它们进行重组后，通过出售或重新上市获利。在过去的20年中，芬伯格的公司直接或通过子公司收购了美国国防承包商DynCorp国际公司，枪械制造商雷明顿（Remington）武器公司和大毒蛇（Bushmaster）武器公司等企业。

稀星天外注：芬伯格本人与美国现任总统及其政府有着密切的联系。自2018年5月以来，他一直担任总统情报咨询委员会主席。

“同温层发射”的总裁兼首席执行官吉恩·弗洛伊德（Jean Floyd）于2019年12月早些时候宣布了换了新东家后的公司的新使命。公司之后的主要业务将从空中火箭发射服务转向提供高超音速测试支持服务。近年来商业航天发射市场的竞争者越来越多。虽然“同温层发射”公司的目标市场与SpaceX等传统太空发射公司不同，但其他公司，例如维珍轨道（Virgin Orbit）公司，也在积极探索两级入轨的空中发射概念。这可能是促使“同温层发射”公司新管理层放弃太空发射业务，转向高超音速试验支持的原因之一。

一份研究报告显示，早在一年多前，“同温层发射”公司就开始探索在作为空中发射平台之外，如何将Roc作为发射高超音速研究飞行器的平台。随着公司的新方向转到了高超音速测试服务上来，之前的研究工作变得尤为重要和有价值。

图三 Hyper-Z的艺术家渲染图

2018年9月，在美国航空航天学会的国际空天飞机和高超音速系统与技术会议上，“同温层发射”高超音速部门的资深技术研究员斯蒂芬·科达（Stephen Corda）、主任工程师柯蒂斯·隆戈（Curtis Longo）和公司的工程副总裁扎卡里·克雷沃（Zachary Krevor）共同介绍了Roc空中发射平台在高超音速测试中的潜力。

科达、隆戈和克雷沃在一篇论文中写道，“同温层发射”正在研究的各种空射运载火箭配置都必须在超音速飞行状态下运行。这些空射运载工具与在大气层中加速到高超音速或以高超音速巡航的运载工具需要许多共有的技术。当时，他们透露公司至少在研制两种高超音速飞行器，即Hyper-A和Hyper-Z。

Hyper-A是他们在论文中描述的两种设计中的较小者，它的长度刚好超过8.53米，翼展不到3.5米，最大发射重量约为2722千克。“同温层发射”公司的说明指出它的最高速度大于6马赫。

图四 Hyper-A的简单结构图，以及它和NASA X-43A技术验证机和X-15火箭高超音速试验机的参数比较

稀星天外注：业界对于高超声速的定义是高于5马赫的速度。

更大一点的Hyper-Z计划拥有超过10马赫的最高速度。它在尺寸和重量上也会大得多：长25.45米，翼展为9.9米。 它的最大发射重量约为29.45吨，几乎是上世纪60年代美国空军和NASA用于研究高超音速飞行的北美飞机制造公司的X-15火箭动力试验飞机的两倍。

图五 Hyper-Z的结构简图

图六 Hyper-Z的三视图和主要性能参数

根据现有的资料，这两种设计都是无人驾驶的，并由“同温层发射”公司正在开发的液体燃料火箭发动机提供动力。Hyper-A和Hyper-Z都将是可回收和可重复使用的，可以根据飞行路线自动飞行，然后像常规飞机一样在指定地点降落。“同温层发射”还声称，Hyper-A可以直接从地面发射，而无需由Roc带到高空发射。但是，它没有解释这到底是如何实现的。

除了有关Hyper-A和Hyper-Z高超音速试验机的数据外，“同温层发射”还提供了关于Roc空中发射飞机自身性能和能力的最新信息。该飞机的最大起飞总重量接近590吨，可以在位于连接两个独立机身的中央机翼下方的主挂架塔架上携带单个有效载荷。该有效载荷的最大重量可以达到226.8吨。

图七 这张图通过和其他飞机（塞斯纳172、SR-71“黑鸟”、C-5“银河”运输机）或物体（蓝鲸、土星五号火箭，汽车，以及人）比较，让大家对Roc空中发射平台的尺寸有个直观的感受

图八 这张图显示了Roc飞机中央机翼下方巨大的空间可以容纳重达两百多吨的有效载荷

即使达到最大起飞重量，Roc的航程仍然可以达到1852公里（1000海里）。一个典型的飞行过程包括飞到指定的发射空域，然后爬升到所需的高度并达到所需的发射速度，最后向上拉升发射有效载荷。根据“同温层发射”公司的文档，当Roc用于空中发射任务时，典型的发射参数是在9144米（30000英尺）高度以0.63马赫的速度飞行。


从空中发射后，飞行器会自行点火升入近地轨道，执行其任务，例如释放一颗小型卫星。这整个过程通常被称为“两级入轨”。部署Hyper-A或Hyper-Z高超音速测试飞行器的过程大致相同，但它们将始终保持在大气中飞行。

图九 Roc空中发射平台的典型空中发射任务顺序

图十 Rock空中发射平台发射近地轨道飞行器和高超音速飞行器的不同飞行包线

图十一 Hyper-Z最大速度下的任务路径

图十二 Hyper-Z最大高度下的任务路径

图十三 Hyper-A空中发射和地面发射，两种不同发射方式下的任务路径

高超音速测试飞机具有多种应用场景。它可以用作试验新型高速冲压发动机的平台，或者携带小型飞行器或超音速武器的模型，以查看它们在超过5马赫的速度飞行时是如何表现的。用可重复平台来探索新材料或子系统在高速飞行产生的高热量下的表现，也很有价值。

其他有效载荷可能包括在测试过程中收集有价值信息的遥感记录仪和其他传感器，以及将信息近实时地传输给地面人员的数据链路。“同温层发射”公司描述了在Hyper-A和Hyper-Z上携带装有“研究电子设备，系统”的模块化任务舱的可能性。

图十四 这个表显示了研发高超音速飞行器和空中发射火箭所要进行的测试点，可以看到很多都是重复的

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