夢(mèng)想輸給現(xiàn)實(shí)的“桑格爾”空天飛機(jī)

20世紀(jì)80年代，歐洲航天局在載人航天領(lǐng)域邁出了突破性的一步，通過(guò)與美國(guó)國(guó)家航空航天局合作，歐洲首個(gè)可以重復(fù)使用的載人航天器“空間實(shí)驗(yàn)室”于1983年11月28日成功送入預(yù)定軌道，這給了歐洲航天局很大的鼓舞。隨后，歐洲航天局規(guī)劃中的兩個(gè)先導(dǎo)項(xiàng)目，載人航天器——“赫爾墨斯”航天飛機(jī)和“阿里安-5”運(yùn)載火箭先后投入研制。

1986年初，美國(guó)“挑戰(zhàn)者號(hào)”航天飛機(jī)失事，給似乎一片光明的歐洲航天局載人航天計(jì)劃蒙上了一層陰影。這時(shí)，英國(guó)人提出的一種可重復(fù)使用，能用更便宜的價(jià)格將有效載荷送入太空的航天器開(kāi)始受到重視。這種航天器既能像飛機(jī)一樣在常規(guī)機(jī)場(chǎng)起飛和降落，也能像運(yùn)載火箭那樣將有效載荷送入預(yù)定軌道，英國(guó)人給這種飛行器起名叫“霍托爾”。

雖然，“霍托爾”的概念聽(tīng)起來(lái)很炫酷，但想要投入使用還不知道需要多少年。受“霍托爾”啟發(fā)，嚴(yán)謹(jǐn)務(wù)實(shí)的德國(guó)人想出了一個(gè)技術(shù)風(fēng)險(xiǎn)低，可以更快實(shí)現(xiàn)的方案。它以歐洲正在研制的EHTV 超聲速客機(jī)為藍(lán)本，研制出一種運(yùn)載機(jī)，駝?shì)d由“赫爾墨斯”改進(jìn)的小型軌道飛行器在大氣層內(nèi)加速飛行，之后達(dá)到分離條件后，小型航天飛機(jī)再點(diǎn)火繼續(xù)加速，飛出大氣層。

這種兩級(jí)入軌方案可以最大限度繼承已有技術(shù)成果，比“霍托爾”更靠譜，比“赫爾墨斯”更便宜，承擔(dān)研制工作的聯(lián)邦德國(guó)MBB公司給這種兩級(jí)入軌的空天飛機(jī)起名為“桑格爾”。德國(guó)人用“桑格爾”為空天飛機(jī)命名，也是為紀(jì)念空天飛機(jī)先驅(qū)——奧地利科學(xué)家尤金·桑格爾。桑格爾在1936年發(fā)表的論文中，闡述了飛行器利用在大氣層邊緣飛行時(shí)的跳躍效應(yīng)來(lái)增加航程，從而實(shí)現(xiàn)全球飛行的理論設(shè)想。在第二次世界大戰(zhàn)中，納粹德國(guó)對(duì)桑格爾的理論十分看重，組織開(kāi)展了利用“桑格爾彈道”飛行的銀鳥(niǎo)洲際轟炸機(jī)的論證工作，妄圖組建可以直接打擊美國(guó)紐約的轟炸機(jī)群。

雖然“銀鳥(niǎo)”最終胎死腹中，但在第二次世界大戰(zhàn)后，“桑格爾”仍然致力于空天飛機(jī)技術(shù)的研究，直到1964年去世。計(jì)劃中的“桑格爾”起飛重量為400噸，第一級(jí)的超聲速載機(jī)重300噸，由6臺(tái)渦輪-沖壓組合發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)，當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)為沖壓發(fā)動(dòng)機(jī)工作狀態(tài)時(shí)，使用液氫作為燃料。第二級(jí)航天飛機(jī)有兩種選擇：一種是載人的Horus，可以向空間站運(yùn)送12名航天員，或2名航天員加上4噸貨物;另一種是運(yùn)貨的 Cargus，可以運(yùn)載15噸貨物進(jìn)入太空。

“桑格爾”研制成功后，可以從歐洲任何一個(gè)擁有3千米長(zhǎng)跑道的機(jī)場(chǎng)起飛，當(dāng)飛機(jī)到達(dá)赤道附近后繼續(xù)加速爬升，在到達(dá)36千米高度、6倍聲速時(shí)，駝?shì)d的航天飛機(jī)和載機(jī)分離，載機(jī)掉頭返回地面，航天飛機(jī)則由自身攜帶的火箭發(fā)動(dòng)機(jī)繼續(xù)加速爬升，先進(jìn)入轉(zhuǎn)移軌道，最后從遠(yuǎn)地點(diǎn)進(jìn)入預(yù)定軌道。

按照MBB公司的計(jì)劃，“桑格爾”可以在2005年完成首飛，整個(gè)計(jì)劃耗資800億～1000億美元，到時(shí)歐洲不僅可以獲得一種廉價(jià)可靠的軌道運(yùn)載工具，還可以獲得1架能用于全球快速運(yùn)輸?shù)纳逃秘洐C(jī)。

雖然“桑格爾”像MBB公司對(duì)外宣傳的那樣，其整體技術(shù)難度低，但渦輪-沖壓組合發(fā)動(dòng)機(jī)和超燃沖壓發(fā)動(dòng)機(jī)在當(dāng)時(shí)仍然有巨大的技術(shù)障礙需要跨越。更重要的是，當(dāng)時(shí)歐洲航天局的重點(diǎn)項(xiàng)目是“哥倫布”軌道艙、“阿里安5號(hào)”運(yùn)載火箭和“赫爾墨斯”航天飛機(jī)，因此沒(méi)有多余的經(jīng)費(fèi)投給MBB公司用于研制“桑格爾”，更不用說(shuō)還有英國(guó)的“霍托爾”項(xiàng)目也在爭(zhēng)取經(jīng)費(fèi)，種種困難都導(dǎo)致了“桑格爾”項(xiàng)目在20世紀(jì) 80年代后期進(jìn)展緩慢。

1990年10月3日，東德和西德重新和平統(tǒng)一后，隨著政治風(fēng)向的轉(zhuǎn)變，“桑格爾”項(xiàng)目愈發(fā)困難，MBB公司開(kāi)始更多地尋求國(guó)際合作，試圖拉攏意大利、奧地利和比利時(shí)加入聯(lián)合研制;并與蘇聯(lián)取得聯(lián)系，準(zhǔn)備拿出有限的經(jīng)費(fèi)來(lái)租用蘇聯(lián)的高超聲速試驗(yàn)設(shè)備，蘇聯(lián)也明確表示對(duì)參加該項(xiàng)目很感興趣。不幸的是，1991年蘇聯(lián)解體后，“桑格爾”因?yàn)閲?guó)際形勢(shì)的迅猛變化無(wú)疾而終。