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【快速部署偵察系統(RDRS)】德國聯邦國防軍正在研究使用空天飛機執行天基和高超音速偵察任務,德軍正在對一架德國初創私人

作者:北林團子

【快速部署偵察系統 (RDRS)】德國聯邦國防軍正在研究使用空天飛機執行天基和高超音速偵察任務,德軍正在對一架德國初創私人企業“北極星空天飛機有限公司”的“極光/曙光女神”(Aurora)空天飛機計劃進行研究和評估。空天飛機應該能夠服務于商業/民用和軍事任務場景,該項目的資金主要來自私營部門的投資。

“北極星空天飛機有限公司”正在開發水準起降的“Aurora”空天飛機,可應對各種商業和國防相關任務場景,包括衛星發射、軌道貨物運輸、亞軌道和高超音速飛行,以及未來的載人航天飛行。首批投入營運的運載火箭将提供高達 1000 公斤的軌道衛星有效載荷能力,以及高達數噸的亞軌道/高超音速任務有效載荷。未來的擴大運載工具将提供數噸的軌道有效載荷能力。“Aurora”與衆不同的特點包括像飛機一樣在世界任何地方的正常跑道上起飛和降落,以及自主改變部署基地的能力。與傳統火箭相比,可重複使用性和類似飛機的操作可從根本上降低成本,并實作前所未有的響應能力、靈活性和安全性。

“Aurora”空天飛機的原型機計劃于2025年完成,其尺寸與空中客車 A319客機相當,接近34米長,可以攜帶138名乘客或作為貨運平台,采用可重複使用的液體燃料火箭發動機提供動力,采用3D列印的環形氣動塞式噴管,可比傳統火箭節省大約 30% 的燃料。并且尺寸更緊湊,進而減少了整個系統的品質,“Aurora”還将輔以渦輪噴氣發動機用于起降和巡航飛行,在飛達一定高度後再啟動火箭發動機。重返大氣層和高超音速飛行所需的隔熱闆基于金屬熱保護闆,消除了傳統陶瓷隔熱闆在堅固性和維護成本方面的缺點。

德軍設想了兩種使用場景:第一種是“Aurora”空天飛機本身被用作高超音速偵察平台,計劃在飛行期間将能夠上升到超過 100 公裡的高度,即進入太空,這将允許在和平時期進行偵察而不侵犯任何國家的領空。第二種則是Aurora 用作可重複使用的入軌上面級的運載工具和發射平台。 除了項目中調查的偵察任務外,還計劃将空天飛機用作快速反應、靈活且具有成本效益的衛星發射系統。在第一項工作中,空天飛機作為靈活偵察平台的可用性使用軌道模拟和技術分析證明了可以在全球範圍内使用。 特别是,結合空中加油能力,可以在短時間内到達并偵察地球上的任何地點。 還展示了從其他作戰基地進行後續行動的全球部署能力。 這也使得為發射衛星或可重複使用的上面級的所需軌道選擇最佳發射點成為可能。

目前“北極星空天飛機有限公司”已經制造了三架縮比模型飛機用于測試,分别是2.5米長的一号機“星空”(Stella)、3.5米長的二号機“ALEDA"和三号機”雅典娜“(ATHENA),ALEDA 是一種相對較輕,而根據與德國聯邦國防軍的合同建造的”雅典娜“則更強大,标稱起飛品質為 120 公斤。目前”雅典娜“配備四台渦輪噴氣發動機,并有望通過渦輪增壓達到0.4馬赫的速度。機身的中央部分是為後續內建火箭發動機和相應的火箭燃料系統而設計的,這将顯着增加戰術和技術特性。該模型堅固可靠的設計專為高達 6.6G的橫向機動負載而設計。起落架的特性保證了硬着陸時的額外強度。

模型主要目的是評估“Aurora”構型的起飛和着陸以及亞音速飛行特性。此外,STELLA 将用作技術和子系統測試的試驗台,尤其是自動飛行控制系統。

接下來的開發步驟包括使用 1:8 和 1:5 比例的可重複使用的火箭動力飛行示範器進行飛行測試,2023年計劃進行超音速飛行測試。1 :1 比例的原型機首次飛行已經安排在 2025 年。

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