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【文/觀察者網專欄作者 陳藍】

太空小飛機是近來網上的一個流行稱呼，指的是中國“可重復使用試驗航天器“和美國X-37B這種類型的航天器。本來，12月14日中美兩國世界唯二的太空小飛機會同日發射升空，為航天史增添一個傳奇。結果我們毫無懸念地發射成功，美國卻臨陣跳票，留下一個缺憾（尷尬）。

有一個趨勢近年來已經越來越清晰，那就是全方位的中美太空競賽已經開始。中美幾乎在每一個關鍵領域，從新一代飛船到空間站，從火星探索到載人登月，從可復用發射系統到超重火箭，從衛星導航系統到巨型低軌通信星座，幾乎都有對標的項目。太空小飛機也是其中之一。

本文就來談談太空小飛機的演化歷史，它的作用和局限，以及它承上啟下的意義。

首先明確幾個概念。按航天界約定俗成的共識，航天飛機（space shuttle）指的是采用火箭動力垂直發射入軌、滑翔水平著落的航天器。空天飛機（aerospace plane）指的是采用吸氣式發動機水平起降的航天器，即既能航空又能航天的飛機。太空飛機（space plane）則是兩者的統稱，都是有能力進入太空的有翼飛行器或是升力體。

所以，我國發射的“可重復使用試驗航天器“和美國的X-37B都屬于軌道級小型無人航天飛機。現在媒體普遍使用“空天飛機”一詞來稱呼它們是一種誤導，不僅不符空天飛機一詞原意，也把它們和未來更先進的真正的空天飛機混淆起來了。

航天飛機的概念出現非常早。1949年，當時在加州理工大學噴氣推進實驗室的錢學森提出了使用火箭動力垂直起飛、滑翔水平著陸的遠程飛機概念（史稱錢學森太空飛機）。在蘇聯發射第一顆人造衛星后沒幾天，1957年10月，美國空軍便啟動了X-20（DynaSoar，動力翱翔者）項目。X-20和半個多世紀后的X-37B在技術、尺寸、飛行剖面等方面極為相似，唯一的不同就是它是載人的。可想而知，這個設計是多么超前，以至遠超當時的技術能力。1963年，X-20項目被取消。

圖1：X-20動力翱翔者（圖源：NASA）

由于錢學森太空飛機對X-20的影響，有些西方學者（如Mark Wade）甚至稱錢學森為“X-20之父”。加州理工官方網站則是這樣介紹的：錢學森做出了洲際太空飛機的設計。該設計后來激發和推動了X-20動力翱翔者 - 美國航天飛機的前身。錢老的卓識遠見不服不行。

正如加州理工所言，X-20的經驗為美國大型航天飛機的研制奠定了基礎，不過同期小型航天飛機卻停滯了幾十年。但蘇聯看到了機會。在登月競賽失利后，蘇聯啟動了“螺旋”小型航天飛機項目。七十年代，蘇聯研制了螺旋計劃大氣試驗機米格105、BOR（無人軌道火箭飛機）縮比亞軌道和軌道試驗機。其中BOR-4軌道試驗機4次發射入軌，4次海上回收成功。然而，后來蘇聯感受到美國航天飛機威脅（欺騙），決定放棄“螺旋”，改而研制大型航天飛機“暴風雪號”，BOR-4遂成為暴風雪號的試驗機。

圖2：米格105（圖源：互聯網）

圖3：澳大利亞空軍拍攝的BOR-4印度洋回收照片（圖源：互聯網）

小型航天飛機在上世紀末再次復興。歐洲三位一體載人航天計劃中有“赫爾姆斯”航天飛機。日本有“希望號”無人航天飛機。但因國力所限，它們先后夭折，從沒離開繪圖板。

美國在挑戰者事故后計劃研制HL-20空間站運輸飛船作為航天飛機的備份。有意思的是，HL-20居然抄襲了蘇聯“螺旋/BOR-4”的氣動設計。NASA官方說法是根據1982年澳大利亞間諜飛機拍攝的BOR-4印度洋回收照片進行了“逆向工程”。不過，當時美國在全力研制空間站，還有X-33單級入軌大型航天飛機，資源有限。HL-20計劃不斷收縮，最后演變成了X-38空間站逃生飛船。

圖4：HL-20（圖源：NASA）

X-38倒是離開了繪圖板。它的大氣試驗機進行過多次投放滑翔著陸試驗。當然，還是螺旋的氣動外型。所以，它從技術上說只相當于近30年前的米格105，甚至還不如。它的結局和當時NASA很多雄心勃勃的計劃一樣，毫無懸念地被取消了。不過它的故事還沒完，我們稍后還會講到。

圖5：X-38投放試驗（圖源：NASA）