據【南華早報】披露，中國計劃建造一門巨型軌域炮，將高超音速飛機送入太空，讓美國太空總署的夢想成真。
這種軌域炮將電磁發射和高超音速飛行結合起來，是一種將人送入太空的新方式。
如果該專案成功，新技術可以將發射成本降低到當前價格的一小部份。
隨著中國科學家和工程師將近年來在電磁發射和高超音速飛行方面取得的重大進展結合起來，人們很快就會使用一種高超音速軌域炮發射到太空。
從本質上講，目標是：使用巨大的電磁發射軌域將高超音速飛機加速到 1.6 馬赫。然後，飛機將與軌域分離，點燃發動機並以七倍音速進入近太空。
這架太空飛機重達50噸，比波音737還長，是2016年公布的「騰雲專案」的一部份。
依靠飛機自身的動力升空將需要大量的燃料。為了確保低速起飛時的安全，科學家和工程師不得不在影響高速飛行效率的空氣動力學設計和發動機布局方面做出妥協。
但是，雖然過去這樣的專案沒有透過討論階段，但這次不同。
中國正在言出必行。參與該專案的科學家相信各種問題都可以得到解決。
2月6日，由中國航天科工集團公司（CASIC）飛行器技術研究所磁電總部科學家李少偉領導的團隊在一篇同行評議論文中寫道：「電磁發射技術為克服這些挑戰提供了一個有前途的解決方案，並已成為世界領先國家正在追求的戰略前沿技術。
該設施可以將重物推進到接近 1,000 公裏/小時（620 英裏/小時）的速度——接近音速。未來幾年，測試線的長度將延長，以達到5,000公裏/小時的最高執行速度。
這是地球上最雄心勃勃的電磁推進設施，有望支持下一代高速鐵路的發展，並為空間電磁發射專案收集重要的科學和工程數據。
與此同時，在山東省東部省會濟南，在中國科學院（CAS）的監督下，另一條支持超高速電磁雪橇實驗的巨型磁懸浮軌域也已啟動並執行。
將理論付諸實踐
為了驗證這一理論，中國最重要的航空航天和國防承包商之一中國航天科工集團（CASIC）在山西省大同市的工業中心地帶建造了一個2公裏（1.2英裏）的低真空軌域高速磁懸浮試驗設施。
該設施可以將重物推進到接近 1,000 公裏/小時（620 英裏/小時）的速度——接近音速。未來幾年，測試線的長度將延長，以達到5,000公裏/小時的最高執行速度。
這是地球上最雄心勃勃的電磁推進設施，有望支持下一代高速鐵路的發展，並為空間電磁發射專案收集重要的科學和工程數據。
與此同時，在山東省東部省會濟南，在中國科學院（CAS）的監督下，另一條支持超高速電磁雪橇實驗的巨型磁懸浮軌域也已啟動並執行。
美國太空總署未能發射
中國並不是第一個提出電磁空間發射系統的國家。自冷戰時代以來，這些概念就一直在流傳。
在 1990 年代，美國太空總署試圖將這個想法從紙上變成現實，第一步是建造一條 15 米（49 英尺）的小型測試線。
然而，由於資金不足和技術困難，已完工的軌域的實際長度不到10米。最終，該專案被取消，政府和軍方領導人將資源轉向開發航空母艦的低速電磁彈射器技術。
但是，第一艘配備這項新技術的航空母艦福特號航空母艦一直受到問題的困擾。在特朗普擔任總統期間，他抱怨電磁彈射器的實際效能遠不如傳統的蒸汽彈射器。
美國海軍也公開承認，福特號電磁彈射器系統的故障率過高，導致整個航母打擊群的作戰能力下降。
由於電磁發射技術遭受重大挫折，美軍放棄了軌域炮等一些相關專案的開發，將節省下來的資金轉移到高超音速導彈上。
現在，中國接過了美國交出的接力棒。
電腦模擬、風洞測試
在研究的早期階段，他們發現了美國太空總署的一個驚人的遺漏：從未進行過風洞測試來確定將太空飛機從軌域上分離的可行性。
美國太空總署最初的想法是，將太空穿梭機加速到700公裏/小時就足以消除對第一節火箭的需求，但中國科學家認為這個速度太低了。
然而，隨著速度的增加，飛機、攜帶它的電磁雪橇和地面軌域之間的氣流變得非常強烈和復雜。因此，專案團隊必須確認的第一件事是飛機將能夠安全地與軌域分離。
為此，李的團隊進行了廣泛的電腦模擬和風洞測試。他們的研究結果表明，當飛機突破音障時，許多沖擊波沿著其底部產生漣漪，與地面碰撞並產生一連串的反射。
這些沖擊波會造成氣流中斷，在飛機、電磁雪橇和軌域之間形成亞音速氣流。
根據風洞測試結果，當雪橇達到目標速度，釋放飛機並突然剎車時，混亂的氣流最初使飛行器浮起，但在四秒鐘後才轉變為向下推力。
如果機上有乘客，他們可能會感到短暫的頭暈或失重。但隨著飛機與軌域之間距離的增加，氣流的強度會減弱，直到完全消失。
伴隨著發動機的轟鳴聲，飛機隨後進入快速爬升階段。
飛船的某些部份需要加固以承受反射的沖擊波。還需要進一步的真實世界測試。但總的來說，這種方法是安全可行的，李的團隊在論文中寫道。
中國在軌域炮研究方面的優勢
在電磁太空發射系統領域，中國處於領先地位，擁有其他國家所缺乏的一些明顯優勢。
像CASIC這樣的主要國防企業已經生產了自己的高超音速武器，這些武器現在是中國人民解放軍（PLA）武器庫的一部份，並為其創造者創造了收入。
此外，中國在電磁軌域炮研究方面處於領先地位，在高效能電源、精密控制技術、耐磨塗層和能夠抵抗強電磁幹擾的電子器材開發等方面取得了突破。
中國強大的制造業還可以為高速磁懸浮軌域提供世界上最好、最具成本效益的稀土永磁體或超導線。許多渴望建造高速磁懸浮列車的城市都準備投資。
在埃隆·馬斯克去年停止超級高鐵一號（Hyperloop One）之後，中國獨自致力於推進這項技術。
雖然SpaceX的可重復使用火箭已將衛星發射成本削減至3,000美元/公斤，但一些科學家估計，電磁太空發射系統可以將這些成本降至60美元/公斤。
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