5月9日,海棠9号书院邀请空间科学与技术学院谢楷教授,为书院同学们分享了中国首款商业超音速空天飞行器背后的西电故事。

4月23日早7时28分,中国首款由商业航天公司研制的超音速空天飞行器在西北大漠首次试飞成功,谢楷教授跟他的团队成功让西电的校徽飞入了临近空间。
他向我们介绍了西电在本次飞行试验中充当的角色。我们既是“甲方”又是“乙方”,更是“合作方”。这听起来似乎有点乱是不是,我们一个一个来说。我们是甲方,这是因为我们是这架空天飞机的客户,我们预定了飞机上的舱位。我们又是乙方,我们为这架空天飞机提供技术上的支持。同时我们也是合作方,和相关公司合作。
谈起空天飞机的由来,谢楷教授讲到飞机的运行高度是10-20km,飞机的航天发动机需要空气的存在。进入海拔更高的地方,没有了空气,飞机便不能浮于空气之中,发动机也不能点火。而飞翔更高的卫星使用火箭发动机,应用固体燃料,需要在一个几乎没有阻力的环境,大气层内的阻力太大,所以选择飞入太空100 km以上,同时,为了安全主要在300km以上的太空飞行。而之中间的20-100km这片临近空间(nearspace)就相当于是一个无人涉及的“真空地带”,为我们的空天飞机留出空间。这也就是为什么又说它是火箭,又长翅膀。
空天飞机的的优势就在于飞行速度快,环球航行2小时,北京到上海仅需10分钟。同时,还能提供一系列地面所不能提供的严苛条件,例如目前只能通过爆炸完成的5马赫以上的“风洞试验”。目前对于空天飞机的定义一种新型的可重复使用的商业化科学实验平台。
西电为这次首飞提供了一系列的技术支持。
首先,本次空天飞机的主摄像头由西电空间院一位研究生学长独立完成,在天空中拍摄下了许多精彩的照片,更为将来的飞行提供了原始资本的积累。
同时,空天飞机上的一个舱位为西电的电子实验舱。其中的垂直的两个粒子探测器用来探测飞机中是否有宇宙射线的威胁,为将来的载人飞行收集原始数据。另外还有西电的各种无线测试传感器等。

由于应用的很多的新技术,发射前的失误在所难免,直到,空天飞机划出一道漂亮的直线,所有人员的心在放了下来。

谢楷教授还为我们讲述了,在大漠中“上阵地”“下阵地”的有趣故事,讲述了大漠中同甘共苦的幸福时光。最后介绍了如何学会沙漠中开车,要竖一根5米的旗杆。

谢楷教授向我们道出了航空航天和我们普通工业的最大区别——对可靠性要求高。想要成为新时代的航天人,我们需要夯实电子信息类课程的基础,增强空间环境方面的知识,我们都有机会。

最后,同学们积极与谢楷教授进行互动。
同学问:为什么到现在才有民间参与的航天事业?民间参与的意义又何在?
谢楷教授答:主要有五方面的问题
①在航空航天高科技于民用工业之间有一度高高的“围墙”。航天需要可靠性高的零件,为此成本很高。
②民间在不断推动新技术的发展,就比如我们手机的摄像头,也是在民间资本的推动下,才能如此小型化。但是民间推动的新技术可靠性要求不高。
③出租民间用的舱位,让有需要的民间不需要考虑飞行其他方面的设计,就能上天。
④有充足的试错机会,自负失败的后果。不需要考虑更深层次的意义。
⑤这提供了一种新的商业模式,比如太空VR,真实的平行风洞等,提高资金回收的效率。
同学问:当前,空天飞机载人的困境和何在?这与协和号飞机有何不同?
谢楷教授答:提起载人飞行,这是一个远大的目标。这与协和号飞机不同,协和号使用航天发动机空气无法点燃。而天行Ⅰ空天飞机采用火箭发动机,利用惯性,而非点燃空气。正是因为其使用火箭发动机,比较猛,人可能承受不了,所以载人的困境也在于此,而我国正在研发的新型航天发动机能解决这一问题,而新型航天发动机的验证与风洞试验的条件正需要天行Ⅰ这样的空天飞机来提供。所以说现在的空天飞机也是为将来的空天飞机打下基础。

后记
此次空天飞行器发射成功,作为西电人的我们为祖国、为学校感到自豪。作为西电新生力量的我们,一定要树立远大理想,继续发扬西电人艰苦奋斗的品质,努力创造出骄人的成绩,为西电增光,为祖国增光。
文稿:钱辰涞 何瑞
摄影:成达力
责编:王朱丹