火箭为什么不能用飞机带到万米高空再发射，这样岂不是省了很多燃料？

梁老师说事为您回答这个问题。

初一看这个问题的脑洞确实挺大的，毕竟在一般人的印象中，火箭都是立在地面上，进行点火发射的。

其实吧，很多科学发明或者创新，都是将脑洞开到不可想想的地步，然后加以实现的。

而问题中的脑洞，其实早在上个世纪九十年代的时候，就已经有科学家开过了，而且他们还成功地把这个想法给实现了。

那么第一次将这个想法实现的国家是谁呢？

美国。

不得不说，在上个世纪，美国的各种科技确实领先，各种新奇的想法层出不穷。

而这些想法实现之后，还惠及了现在的美国，以至于很多美国的很多科技，都是从上个世纪继承而来。

当然美国之所以能有这样的成绩，因为两次世界大战使得美国的经济超出其他国家很大一截，然后就是国土远离战争，让他们保留下了很多工业基础。

所以他们发展不快都是不可能的。

接下来就说说用飞机发射火箭的事情。

先说说飞机发射火箭这个想法的背景。

话说美国当初之所以，想到用飞机发射火箭，是因为在1986年时候，美国遭遇的挑战者号航天飞机失事。

挑战者号升空爆炸，直接导致七名宇航员死亡，原因是挑战者号的固体推进器的密封环失去了作用。

那么这件事之后，美国也就不再研发航天飞机。

美国人自己都说，这是一个代价比较昂贵的战略性错误。

其实这话很容易理解，本来航天飞机是奔着可以重复利用，达到节省费用的目的去的。

结果实践证明，这个想法有点天真，因为航天飞机每一次飞行，所耗费的经费比火箭还要多的。

说道这里有些人不理解为什么？

因为航天飞机每次完成任务着陆之后，他的很多零件其实是需要更换的，比如隔热瓦这种东西，必须一块不剩的全部换掉。

于是这中间的人力成本，零件成本等等，直接就推高了航天飞机的使用费用。

而且这种费用，在挑战者号和哥伦比亚号航天飞机发生事故之后，每一次的检修，变得更加的细致入微，于是这里边的成本再一次的推高到了一个离谱的程度。

毕竟航天飞机光零部件就有二百五十万个左右，这么多零件凑到一起，用结构复杂来形容都不过分。

上边文章提到的挑战者号，之所以升空爆炸究其原因就是一个小小的橡胶圈坏了；而后来的哥伦比亚号航天飞机，更是因为隔热瓦被掉落的塑料泡沫砸坏，而发生解体爆炸的。

所以航天飞机哪怕是一个小小的部件，一时疏忽都会造成灾难性的后果。

而想要避免这种灾难，这种检测得细致到怎样的程度才成？

那么成本被无限推高也就在所难免了。

以至于后来的航天飞机每年的花费，占据了美国民用航天费用的三分之一。

关于成本问题还有一点，本来一架航天飞机美国人打算，用一百多次是没有问题的。

但事实上，五架航天飞机加到一块，总飞行次数也就堪堪突破一百次，达到一百三十五次。

面对这种情况，航天飞机这个项目就被裁掉了，不会研发后期型号了。

那么面对这种局面，与此相关的企业就受到了一定程度的影响。

再加上，上个世纪九十年代，因为苏联的解体，美军没有了对手，他们开始全面压制各种费用。

美国人的火箭发动机都要从俄罗斯那里购买了。

在这种背景下，美国的低轨道航天运输能力就变得短缺起来。

这又催生了美国在商用运载火箭政策上的变化，开始允许私人资本加入到运载工具的研发上。

而私人资本为了拥有足够的利润空间，那么在发射成本上就会考虑很多。

于是美国的轨道科学公司，走出了别样的道路，推出了飞马座火箭。

这个东西其实就是用飞机搭载火箭，然后在空中发射火箭。

那么这个飞马座火箭，从1990年的五月份开始第一次发射，截至到2003年，一共发射了三十三次，其中失败的次数只有三次而已。

说道这里就会产生一个问题，这个公司为什么能够如此之快地实现飞机发射火箭的呢？

其实，用飞机搭载火箭进行发射的技术，之前就有积累，而且是相当成功。

当然了，这项技术最开始的时候，他的目的并不是最终将卫星之类的东西送入轨道，而是用来攻击卫星的。

1984年的时候，美国空军用一架F15装载了反卫星导弹，在空中将导弹送入到天空击毁卫星的。

当然这个技术和飞机搭载火箭送卫星入轨是有差距的，卫星火箭要比导弹的个头大重量大，一般的飞机做不了这件事。

飞机搭载火箭的成本。

用飞机发射火箭最吸引人的地方，就是飞机可以重复使用，而这种飞机的成本可没有航天飞机那么的高，那么的娇贵。

维护的时候，只要当普通的轰炸机来维护就完全可以了。

所以用飞机搭载火箭发射的成本，会被拉得很低。

那么在每一次发射的时候，成本的缩减又体现在哪里呢？

首先很多人认为，用飞机搭载火箭的发射方式，可以大大减少航天燃料的注入，所以成本的缩减具体应该体现在燃料的减少上。

其实这个想法是不对的，虽然用飞机搭载火箭进行发射，可以省去一级火箭。

但缩减的成本并不在燃料上，因为燃料成本其实仅仅占据火箭发射成本不到1％的水平上。

所以燃料是火箭发射过程中最为便宜的成本。

也就是说火箭成本其实全部在火箭箭体上，这其中火箭发动机占据了很大一块。

取消了一级火箭，不仅箭体少了一截，还少了一个火箭发动机，还是最大个的那个火箭发动机。

目前有很多技术在研究火箭发射回收系统，这其中回收的主要是火箭发动机，然后是箭体中的一些关键零件。

那么整个发射费用可以减少多少呢？

用飞机搭载火箭发射它每一次发射的费用，仅仅是地面发射火箭的一半而已。

如果想要火箭发射卫星的话，使用飞机搭载火箭发射的话，卫星出品方只需要支付过去地面发射的三分之一的价格就可以了。

所以两下一比较，飞机搭载火箭进行发射的前景是相当广阔的。

那么还有其他优点吗？

当然有，第一个就是飞机搭载火箭的时间比地面发射火箭的时间，要短很多。

要知道地面发射火箭，一般都是液体燃料。

而将燃料装到火箭上，这个过程短一点需要几天，长一点的话几个星期都有可能，比几个星期还要长的也不是没有。

而飞机搭载火箭进行发射，首先就已经省去了一截火箭，所以加入的燃料时间就会变短。

除此之外，它使用的还是固体燃料，这可比液体燃料装的时间更短。

所以前后算下来，发射一次飞机搭载火箭的模式，最多也就需要十二个小时的准备时间，它就可以就位发射了。

那么地面发射除了加注燃料费时间，它还需要地面有很多辅助设备才能进行发射的。

而这个辅助设备不是一般的庞大，如果要进行发射，前期的准备工作和流程就相当的繁琐。

这还不算，还要考虑到发射场的安全，以及火箭在发射过程中，掉落的箭体别造成危害。

所以地面发射选址还得要照顾多方面的影响。

用飞机搭载火箭进行发射，就不存在这个约束，只要能让轰炸机一类的大型飞机降落的机场，都可以作为它的发射场所。

当然考虑到掉落区的安全性，飞机只要带着火箭飞到大海上进行发射，就完全可以了。

也就是说，飞机可以做到拉着火箭到处跑，随便挑个地方就可以进行发射了。

那么这个特点如果进入到战争状态，就是一个非常好的优点。

要知道，如今的战争又是信息化，又是物联网的，离开了卫星基本上就会消弱一半以上的战斗力。

所以当战争爆发之后，天空上飞行的卫星就成为了第一个被攻击的目标。

如果卫星被销毁，用地面发射火箭补足这颗卫星，准备时间就等不起。

而用飞机搭载火箭进行发射，就变得方便了许多，可以做到随时发射，随时补充卫星。

就算是遇到火箭发射场被摧毁，只要有可以降落轰炸机的大型飞机，卫星依然可以发射。

最后一个优点，空中发射火箭的高度，气压只有地面的四分之一。

这样带来的直接好处就是，运载火箭的喷管就不需要受到地面发射那么的限制了，也不用考虑，从地面飞到太空，从一个大气压变成真空的状态。

所以在飞机上发射火箭，可以让飞机的速度降低十分之一以上。

而且因为飞机的存在，代替了火箭的一级箭体，这可以让运载火箭的速度性能比地面发射提高不到2％的效果。

这么算下来的话，用飞机搭载火箭进行发射确实节省燃料。

接着说说用飞机搭载火箭进行发射，目前遇到的缺点。

那么用飞机搭载火箭进行发射，它的关键点并不是说飞机得飞多高才行，而是飞机必须飞得快才行。

因为火箭想要飞入太空，将卫星送入轨道，要达到第一宇宙速度才行，这个速度是一秒近八公里的速度。

所以想要用飞机把火箭成功地发射出去，是要提高飞机的飞行速度才行。

就这么一个要求，直接难到了很多的飞机。

要知道目前量产的高速飞机也就是美国的黑鸟侦察机，还有就是苏联的米格25，米格31。

这些飞机的高度都行，可以做到三万米的高空飞行，但他们的最大速度也就在一秒一公里的范围徘徊。

就算这些飞机的速度加上火箭本身的技术是可以突破屏障的，但以上的飞机，它能搭载火箭吗？

火箭可不是导弹，里面要装卫星的。

所以以火箭的重量和个头，这些飞机都不合适。

也就是说，要想用飞机发射火箭，飞机得足够大，火箭的一些技术也得上去，突破地面火箭达到同一高度的速度。

那么飞机的首选就是轰炸机，或者是直接制造专用飞机。

比如美国的飞马座空中发射系统，初期使用的飞机就是一架B52轰炸机改装过来的飞机。

而想要发射更大一点的火箭，显然一架B52轰炸机是不够使用的。

于是美国又造了平流层发射的双身飞机，就这个巨无霸，光轮子就有二十八个，翼展就达到了一百一十七米。

使用的发动机就高达六台，重量达到了恐怖的二百二十六吨。

这也让这架双身飞机有了二十五万公斤的有效载荷。

那么这个双身飞机到底是怎么回事呢？

其实就是两架波音飞机缝合到一块制造出来的。

话说道这里，其实有一个问题就很明显了。

用飞机搭载火箭在空中进行发射，它的搭载卫星的重量不会大。

事实上也是如此，以目前的技术，也只能发射一些微型或者超微型卫星，个头大一点的卫星是发射不了的。

如果想要发射更头更大，装载重量更多的卫星，就只能造更大的飞机，比如说文章上边说的，用两架波音缝合到一块的双身飞机。

再有一个缺点就是，空中发射的火箭，所涉及的技术难度都是非常高的。

比如，火箭发射的时候，是要强调飞机和火箭脱离的那一刻，找到正确的位置才能让火箭进行点火发射的。

因为飞机在天空中飞行发射，所以火箭进入发射之前它的定位是做不到精确的，只能做出一个大致区域的推断。

这就直接导致地面想要对整个过程实施监控是无法做到的。

这也是为什么，很多人听到看到的卫星发射，总是地面发射的，而很少听到空中发射火箭的事情。

因为以目前的技术，虽然能做到用飞机发射，但很难大面积的推广。

不管怎么说吧，用飞机搭载火箭进行发射，这绝对是以后的一个发展方向。

如今不仅美国在研发，俄罗斯也有，甚至是日本也在琢磨这件事。

当然，不要羡慕他们，在航天领域中，有一个国家技术一点都不差，猜猜他是谁？

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