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二战以后1950年代人类首次发射人造卫星成功，终于认识到大气层之外基本为真空状态，而大气层本身的密度与温度也非常的不均匀。大气层99.9%的物质集中在160公里以下，而其中又有95%的物质集中在30公里以下。这就导致飞行器在0到30公里；30到160公里；以及160公里之上，面临的飞行环境近乎迥异。大部分常见的飞机只能在30公里之内飞行。而卫星与航天飞机则适合在大气层之外的外太空飞行。作为中间过渡段的那130公里，过去基本只是航天飞行器的穿梭段。直到最近才有一些高速水漂弹头，以及次轨道飞行物在这个层级飞行。那么能不能有一种飞机，可以在所有的三大层级任意翱翔？也就是可以不区分大气层之内与之外，自动适应外在飞行环境的变化。大型火箭与航天飞机，
原则上都可以做到这一点。而火箭基本上是弹道飞行物；有没有大气层本身，都不影响自带燃料与氧化剂的火箭完成飞行动作。也可以说火箭在完全没有大气层的月球与太阳系的其他星球上也可以正常工作。而航天飞机仅仅看有效载荷入轨部分，确实很像普通的飞机，而且航天飞机在再入大气层的阶段，尤其是再入到40公里以下时，也可以滑翔很远的距离并且水平滑跑着陆。但是航天飞机整个系统本身也是自带燃料与氧化剂的化学火箭系统。当今的航天飞机也包括一些次轨飞行物；同样全程都没有利用大气层内部的氧气。因此它们仅仅是看上去像飞机而已。真正的空天飞机，应该是在大气层内部，尤其是60公里以下的高度飞行时，可以充分利用大气层内部天然具备的氧气资源。
而又可以靠自身的携带的燃料与氧化剂在完全没有空气的外太空飞行。仅仅看这个基本的要求，就知道要实现起来非常困难。到目前为止，还没有任何一种单独的发动机类型。可以同时满足大气层内外对发动机氧化剂来源这种截然相反的要求。化学火箭发动机虽然可以满足任何阶段的需求，但是却一直无法利用大气层的氧气，这就造成火箭发动机的总工作时长被大大压缩；短时间内穿越大气入轨问题不大，却无法在大气层内外长时间的反复开关机。这就造成空天飞机必须在化学火箭之外，另外再安装携带至少一种可以消耗氧气的发动机。而这种消耗氧气的发动机在外太空又无法继续工作而成为死重。这种结构性的矛盾，就造成空天飞机很难“一机到底”。也就是像普通飞机一样，从起飞到降落，
只存在一种始终如一的气动外形。既然一机一级对空天飞机来说要求还是太高，起码最近20年内实现的概率不高。那么不妨先来个2级飞行模式。也就是起飞段由大型载机驮着入轨段完成起飞，一直飞到30公里到40公里之间的高度之后，入轨段脱离第一级载机再加速，入轨后再滑翔返回。如果入轨段是100吨级，那么第一级也至少需要300吨，才能把组合体送到30公里以上的高度并且达到至少3马赫的释放速度。不过反过来说，既然300吨级的第一级就可以实现双3的指标，那么岂不是也可以直接作为一种大气层内部的战略轰炸机来运用？长耳朵家的第一代空天飞机，恰恰就是如此设计的。而且很有可能已经（最低也是缩比例型号）试飞过了！ |
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