空天飞机与869计划

空天飞机与869计划

消息传来，美国的X-37B空天飞机试飞成功了。空天飞机一时成为新闻中心。

听到消息，从网上浏览了有关的文字与视频材料。首先一个感觉，现在的X-37B，距离真正的空天飞机，相差甚远，更接近航天飞机。当前的新闻发布，有相当多的炒作成分，不单纯是学术问题，还夹杂着政治、军事、外交的动机。现在的X-37B，没有实现空天飞机自主起飞，也没有实现空天飞机的动力着陆，更没有装备吸气式发动机。作为真正的空天飞机，不能仅仅使用自己携带氧化剂组元的火箭发动机，在大气层甚至较高的高层大气层中都应该尽量应用环境中的氧气。真正的空天飞机，还应该能够在一个航次中多次实现大气层弹跳飞行。

消息传来，自然联想到24年前的869计划。大家都知道863计划，国家高科技发展计划。历史上还有过869计划，就是孕育中的国家航天计划的一个草案。1986年，国家考虑制订航天探索计划。当时论证中出现的计划草案，最后集中到两个。其一是航天工业部的大型运载火箭计划，后来的921载人航天计划等等就是这个计划的实施。还有另外一个航空工业部主张的空天飞机计划，当时代号就是869计划。

航天工业系统的大型运载火箭方案，实际上就是沿袭二十年前，六十年代美国和苏联已经走过的道路，亦步亦趋。航空系统的空天飞机方案，跨越二十年，直接进入美、苏、欧洲刚刚准备开展的空天飞机技术的开发。

为了论证与完善869空天飞机方案，航空工业系统组织了数百名有经验的专家投入工作，后期在北京西山龙泉宾馆举办了大规模的专题学术会议。作为众多航空人才的母校，我们学校人才汇聚、学科齐全、基础雄厚、信息畅通、学术思想新颖，当然地成为这一论证工作的主力之一。当时我担任学校科研处科研科科长。一段时间内869成为主要任务之一。我安排刚刚到科研科工作不久的小王全力以赴投入。在全校范围内，组织各个有关专业，在搜集资料并消化讨论的基础上，完成了我校的论证报告。报告由总体报告以及二十多个专题报告组成。我校的论证报告在航空工业系统内属于领先的、有指导意义的。经过二十多年，现在仍然印象深刻的是空天飞机的推进系统必须有重大的创新，绝对不是当今X-37B使用的化学燃料火箭发动机，而是高超音速工况下使用的，能够利用高空大气作为氧化剂，能够利用太阳能发电并储存电能，也能利用自带氧化剂产生推力的组合动力装置。其中，作为高超音速冲压式发动机及其超音速燃烧是一个突出的技术环节。另一个关键技术是气动热载荷带来的材料与结构问题，气动加热将使空天飞机机头的温度接近1800℃，机翼前缘温度达到1400℃，机身下部温度达到900℃，必须解决耐热材料问题，还需要考虑温度场分布带来的结构热应力问题。当时，冲压发动机、超音速燃烧、火箭发动机、热载荷、热应力、材料高温特性、高空座舱环境控制、飞行控制与制导等领域正好都是我们学校的强项。

869计划论证工作中，还有一个细节印象比较深刻。我找到了杨福家撰写的一篇内部调查报告，访问美国里根总统的科学顾问基沃斯(Dr. George A. Keyworth II, President Ronald Reagan's science adviser) 的谈话记录。杨福家先生1936年出生，比我大不过三岁。杨先生很能干，很活跃，很有见识。作为访问学者，在美国工作期间他做了许多工作，搜集了很多信息，向国家领导部门报告并提出自己的建议。在这篇访问基沃斯的谈话记录中，明确传达了一个信息，美国确定国家科学技术发展标志性目标的目的和依据。六十年代，美国组织实施以载人登月为目标的阿波罗计划。八十年代，里根时代，正在全国组织实施星球大战(SDI)计划。作为里根总统的科学顾问，基沃斯了解、熟悉、知晓其中的内幕与秘密。基沃斯告诉杨福家，美国在每一个历史时期提出一个全国性的科学技术任务目标，表面看来是为了完成一项具体工作任务、达到一个规定的目标。其实这个目标并不是国家和总统真正的动机。向老百姓宣传的这个目标是用来宣传的。国家和总统的本意、计划的内涵是为了促进全国科学技术的发展，将国家的科学技术推上一个显著的台阶，达到更高的水平。正因为如此，所以选择、确定这一国家目标时考虑的绝对不是哪一个狭隘的部门、领域的技术进步，而必须是全国的科学技术的进步。为此，这个计划、这个目标的实施必须能够带动国家的各个方面，使全国的科学、技术、工业领域都能得到鞭策、刺激、鼓励和支持。通过这个计划的实施，这个目标的实现，全面提升国家的科学、技术、工业领域的水平，保持国家在全世界的领先地位。题外说明：杨福家先生的远见卓识得到公认，后来他担任了许多重要职务：复旦大学校长、英国诺丁汉大学校长、中国科学院院士、第三世界科学院院士、中国科学技术协会副主席等等。

根据杨福家先生的信息，按照美国确定国家科学技术目标的标准，看来航天工业提出的大型运载火箭的方案在深度与广度方面都逊色一些，调动的基本是航天工业。航空工业提出的空天飞机方案显然能够调动全国更加广泛的科学、技术、工业领域，在深度与广度方面意义更大、作用更强。航空工业系统的专家、学者积极宣传并向上级反映。

作为国家决策部门，需要在局部与全局、近前与长远、技术与政治、效果与投入等多个方面综合平衡。航空工业系统的空天飞机方案虽然预期的效果显著，但是难度更大、花费更多、需要时间更长。相反，航天工业系统的大型运载火箭方案虽然预期效果有限，但是技术难度较小、花费较少、见效较快。结果，国家还是选择了航天工业系统的方案。

经过此后二十多年的实践，921等工程顺利完成，载人飞船成功上天并安全返回，国家的航天发展计划成果辉煌。航天发展的成果为中国在世界的形象添加了光辉。但是任何决策在有所得的同时必定也有所失，或者说必须付出代价。当X-37B首飞消息传来时，大家免不了感觉到失去了一些，是不是在空天飞机领域咱们亏了？

还好，差距还不可怕。作为863计划内的 一个专题，中国的神龙也在搞。不过要声明，神龙距离空天飞机还非常遥远，今后任务艰巨。

空天飞机是国家科学、技术、工业整体水平的体现，绝对不是仅仅一个航天工业就能够解决的。再加上航空工业也还不够。除了航空航天联手以外，还需要很多领域的加入。不仅工业部门投入，还要高等教育系统、科学院系统的投入。国家的财力是非常重要的基础。二十多年前航空工业系统提出空天飞机方案时，国家底子还很薄，没有钱是空天飞机难以上马的显著原因。现在，国家经济实力已经显著提高，局面有所改观。

归纳一下，第一，空天飞机意义重大；第二，空天飞机难度巨大；第三，二十多年前咱们就设想过空天飞机；第四，考虑到需要与可能，空天飞机的研制距离我们越来越近了；第五，我们这一代老了，中国的空天飞机期待着年青人去投入与拼搏。