就当大家还在讨论长征九号巨型运载火箭什么时候开始首飞,追赶星舰的复用步伐时,一种全新的系统即将横空出世!这不是单纯的理论或者是PPT上的计划,而是在3年内必然实施的宏伟的、可重复利用的航天入轨项目,这就是电磁弹射超长轨道发射系统!他可以彻底地替代第一级的所有中大型火箭,把成千上万吨的有效载荷轻易送入地球近地轨道。而且每公斤的入轨单价甚至不如猎鹰九号的百分之一。可谓最现实、最廉价的复用型航天发射系统。目前国际上主流的可重复利用火箭,暂时还只能重复利用第一级;第二级的重复利用还在技术探索阶段。主要是因为第二级已经接近或者达到了入轨速度。而一旦达到入轨速度,再想落下来就非常的困难,无规律下落期间还要完整回收,则是难上加难!
而电磁轨道弹射入轨则彻底替代了第一级。当然,现有的电磁轨道,尤其是在稠密底层大气存在的状态下,想直接达到第一宇宙速度,也就是每秒七点九公里,并不能直接实现。但是想把几十吨到上百吨的第二级直接整体弹射出稠密大气层,自行飞到100公里高度的卡门线以上,只需要“出膛”速度达到每秒1.4公里即可。剩下的工作,交给在高空点燃的第二级火箭发动机,来加速越过第一或者第二宇宙速度。那么根据计算可知,这样的轨道要想从零速度开始,达到每秒1.4公里,也就是4倍音速与5倍音速之间,或者直接说4.5倍音速即可。而比较合适的离轨即出膛高度在3千米到7千米之间进行就能实现。也就是说,这个轨道并不需要完全垂直向上,也不需要非常陡峭的大仰角。只需要超过从地面开始,
借助15°~30°的普通山坡级仰角即可。要想从零速度开始,全程以不超过5个G,甚至是普通人都能承受的3个G的持续加速度在轨滑跑,而要实现加速弹射轨道末端达到每秒1.4公里的第一阶段脱离速度。那么其轨道长度在12~15公里之间,中位数在14公里左右。如果采用现有的常温中压直流电磁弹射系统,那么弹射一个100吨级的物体达到1.4公里每秒,则总电力消耗只有7000度;如果未来采用常温超导技术,则每弹射这么一个庞大物体的总耗能只需要2000度电!按照一度工业用电8毛钱的单价,弹射这么一个巨大的物体也仅仅只需几千元,对比任何可复用大火箭的第一级,可以说是比现有任何传统可复用火箭更节省、更有前途的轨道发射系统。一般认为,建设这样的超级轨道需要找一组合适的长山坡,
也可以其中一半设在地下,另一部半设在高山之上。西北地区的无人荒漠山地高原地带,雨水稀少,除了个别沙尘天气之外,常年300天以上都可以弹射、反复高速入轨。考虑到实际航天轨道的多样性,可以设置一个朝向东南与正东方向的扇面,顺着地球自转方向,多设置几条弹射轨道,这样就可以发射所有的极轨与倾斜轨道卫星。而狼山更希望直接采用空天飞机的完整弹射模式,这样连第二级可复用都轻易提前彻底解决了:因为传统的火箭结构强度未必适合直接弹射,而空天飞机是一个坚固整体,其自带翅膀与防热瓦,可以在释放载荷后自由滑翔返回?不会把上面级留在太空形成太空垃圾,而且其具备翅膀,具有在脱离弹射轨道的同时,可自动微调第二级的轨道方向,也可以减少地面弹射轨道的设置总数量。
等于把二级背负式空天飞机的第一级,暂时无法飞到3马赫以上的难点也一并克服。绝对是人类当前的技术能实现的、最高效率的天地往返系统。既可以每年入轨10万吨级的民用载荷,也可以深度军用,成为洲际快速打击系统。如果按照计划,在3年内就会建成第一个实用化的测试轨道,每半年就能弹射一艘10万吨级空天航母的所有建造材料!


