空天飛機

空天飛機，是航空太空梭的簡稱，它是既能航空又能航天的新型飛行器，是航空技術與航天技術高度結合的飛行器，將把空間開發推向一個新的階段。

空天飛機將會是21世紀世界各國爭奪制空權和制天權的關鍵武器之一。目前美國、俄羅斯、中國、日本及德國都在研究空天飛機，但沒有人實質成功，多數方案還是要靠拋棄式運載火箭升空，類似老式太空梭觀念。

基本介紹

• 中文名：空天飛機
• 外文名：Space Airplane
• 大氣層時速：1.6萬——3萬公里
• 性質：太空梭結合航空飛機

概念簡介

航空太空梭，簡稱空太飛機或空天飛機，是一種新型及大部分國家在研究及發展階段的航天運輸系統，既能夠航空亦能夠航天，集飛行器、太空運載工具及太空飛行器於一身，亦可以作為載人太空飛行器，可以重複使用。

空天飛機上同時有飛機發動機和火箭發動機，起飛時也不使用火箭助推器，可以像飛行器一樣從飛機場跑道上起飛，以高超音速在大氣層飛行，直接進入太空，成為太空飛行器，降落時亦可以像飛機一樣在飛機場跑道上降落。

功能概述

空天飛機是一種未來的飛機，它像普通飛機一樣水平起飛，以每小時1.6萬～3萬公里的高超音速在大氣層內飛行，在30～100公里高空的飛行速度為12～25倍音速，而且可以直接加速進入地球軌道，成為航天飛行器，返回大氣層後，像飛機一樣在機場著陸，成為自由地往返天地之間的運輸工具。在此之前，航空和航天是兩個不同的技術領域，由飛機和航天飛行器分別在大氣層內、外活動，航空運輸系統是重複使用的，航天運載系統一般是不能重複使用的。而空天飛機能夠達到完全重複使用和大幅度降低航天運輸費用的目的。

發展沿革

太空梭普通化與普通飛機航天化的空天飛機研製，其實是航空航天技術、衛星技術發展和航空航天軍事競爭的結果，同時也有航天市場需求的牽引作用。

空天飛機

航空航天技術的發展推動空天技術融合。過去，當航天工業中使用的鈦合金套用到飛機上時，飛機的強度(包括抗摩擦、抗高溫、抗過載負荷等)大增，從而使飛機飛行高度、速度、靈活性和飛行距離都大為提高。當前，隨著航天火箭發動機安全可靠性的增強，以及航天生命維持系統、航天新材料等的日益成熟完善，使飛機可以利用航空航天二元動力方式、航天密閉艙和生命維持系統來製造。美國的極超音速X－43A無人機可以視為一種火箭，而俄羅斯擁有的高度靈活變軌戰略飛彈，也可以視為一種無人機。

衛星小型化，為高性能飛機作為衛星發射平台、起到第一級“可返回式火箭”的作用奠定了基礎。輕型衛星已越來越成為主流，因為電子技術的快速發展，使計算機體積和重量大為減少。據統計，21世紀初，100~300公斤級衛星的發射數量減少了35%；相比之下，計畫發射的1~100公斤級衛星的數量增加了68%；到2010~2015年，重量為1~100公斤的衛星最終將成為主流。同時，由於新技術的快速發展，在軌衛星的使用壽命增加，所需發射的運載火箭數量減少，現有的固定式發射系統從商業角度講是極不合算的。換言之，以空天飛機為手段的近地太空航空航天系統，其未來商業潛力十分巨大，可能在10~15年後排擠純航空系統的地位。

20世紀60年代初，就有人對空天飛機作過一些探索性試驗，當時它被稱為“跨大氣層飛行器”。由於當時的技術、經濟條件相差太遠，且套用需求不明確，因而中途夭折；80年代中期，在美國的“阿爾法”號永久性空間站計畫的刺激下，一些國家對發展載人航天事業的熱情普遍高漲，積極參加“阿爾法”號空間站的建造。據估計，空間站建成後，為了開發和利用太空資源。向空間站運送人員、物資和器材等任務每年將達到數千次之多。這些任務如果用一次性運載火箭、載人飛船或太空梭來完成，那么一年的運輸費用將達到上百億美元。為了尋求一種經濟的天地往返運或系統，美、英、德、法、日等國紛紛推出了可重複使用的天地往返運輸系統方案。
1986年，美國提出研製代號為X-30的完全重複使用的單級水平起陣的“國家航空太空梭”，其特點是採用組合式超音速燃燒衝壓噴氣發動機。英國提出了一種名叫“霍托爾”單級水平起降空天飛機，其特點是採用一種全新的空氣液化循環發動機。90年代，他們又提出了一個技術風險小，開發費用低的新方案。德國則提出兩級水平起降空天飛機“桑格爾”，第一級實際上相當於一架超音速運輸機，第二級是以火箭發動機為動力的有翼飛行器。兩級都能分別水平著陸。法國和日本也提出過自己的空天飛機構想。
80年代末，這股空天飛機熱達到高潮。也激起了中國航空航天專家的很大興趣。
發展空天飛機的主要目的是想降低空天之間的運輸費用。其途徑歸納起來主要有三條：一是充分利用大氣層中的氧，以減少飛行器攜帶的氧化劑，從面減輕起飛重量；二是整個飛行器全部重複使用，除消耗推進劑外不拋棄任何部件；三是水平起飛，水平降落，簡化起飛（發射）和降落（返回）所需的場地設施和操作程式，減少維修費用。但是，經過幾年的研究分析，科學家們發規，過去的估計過於樂觀。實際上。上述三條途徑知易而行難。需要解決的關鍵技術難度決非短時間內能突破，

試驗飛行

美國空軍的X-37B空天飛機原型機“軌道試驗飛行器1號”已於2010年4月上演處女航。

美國東部時間22日19時52分（台北時間23日7時52分），人類首架空天飛機X－37B搭乘“阿特拉斯－5”型運載火箭發射升空。按計畫，X－37B最多可在太空持續飛行270天。

2011年3月5日，在美國-226任務中，第二架“X－37B”軌道試驗飛行器（OTV）在佛羅里達州卡納維拉爾角的美國航天局發射場發射到低地球軌道，試驗飛行器在空間運行469天，於2012年6月16日在范登堡基地著陸。著陸之前一個月，美國空軍空間司令部指揮官威廉-謝爾頓將軍就宣布這次試驗“取得了圓滿成功”。“X－37B”的首次軌道飛行任務從2010年4月22日開始，到2010年11月3日在范登堡安全著陸，在空間飛行了225天。第三次飛行試驗預計在2012年進行。在這些試驗之前，只有前蘇聯的“暴風雪（Buran）”號可以實現重複運載，並按預計軌道自動著陸，並於1988年11月15日完成了雙軌道飛行。波音公司正在計畫打造形體更大的“X－37C”型軌道試驗飛行器。

發展瓶頸

研發門檻高

首先，空天飛機是航空航天相結合的項目，需要研製國在航空和航天領域同時具備很高的技術水平，其次它是一個耗資巨大的項目，需要非常驚人的投入。

具備研製空天飛機技術、條件的國家，主要有美國、俄羅斯、歐盟和日本。美國的空天飛機研製計畫大家知道的比較多，比如X-24、X-33、X-34、X-43等，實際上歐盟也在緊鑼密鼓地研究，歐洲航空航天局和英國政府在推行歐洲“雲霄塔”空天飛機計畫，並為它研製火箭基的吸氣式組合循環發動機。法國主要是進行自主研製，在上世紀80年代曾研製過“赫爾墨斯”空天飛機，雖然計畫沒有進行下去，但積累了相當豐富的技術和經驗，此外法國在航天技術和超燃衝壓發動機等方面都有很成熟的技術。俄羅斯是老牌的航空航天技術強國，在空天飛機使用的超燃衝壓發動機方面技術積累尤為雄厚，彩虹機械設計局在上世紀70、80年代就先後推出了“針”式、“彩虹”--2等驗證機計畫，對高超音速的空天飛行器進行預研。而日本在上世紀80年代已經研製過類似太空梭的H--2軌道飛行器，對空天飛機的相關技術進行過研究驗證，2002年更是決定終止以前研究多年的太空梭計畫，開始全力研製使用循環組合發動機的空天飛機。

我國當然也要大力發展空天飛機技術，重視該技術的發展方向。要打破航空航天的條塊分割，形成航空航天技術的合力，來攻克空天飛機的技術難關。此外就要加快基礎技術研究和工程技術預研的力度，攻克氣動結構、耐熱材料、超燃衝壓發動機三大技術難點，為空天飛機研製打好基礎。

因為在高空大氣層缺少氧氣，所以空天飛機就必須自己攜帶液氧。而且還有發動機轉速問題。

經濟上的不確定性

但不管你有多么中意某個方案，經濟才是決定一切的。而很多批評人士也正是出於這一目的，認為應當發展太空梭或空天飛機。

喬治華盛頓大學空間政策研究院經濟學家亨利·赫茲菲爾德(Henry Hertzfeld)表示：“在這一切的背後的關鍵點就在於如何能以更低的成本進入太空。”他說：“我不認為我們現在已經擁有了這樣的方案，並且我也不認為我已經看到這樣的方案即將出現。”

從理論上來說，可重複使用的空天飛機將會比一次性使用的火箭要更加經濟。因為它只需要重新加注燃料即可，並且它還不需要海軍來進行海上搜救行動。

這樣的想法的確非常具有吸引力。於是美國一家私營航天公司便推出了一款名為“山貓”(Lynx)的空天飛行器方案，而美國宇航局也正在資助研發一款名為“追夢者”(Dream Chaser)的空天飛行器，其主體將是可重複使用的，非常類似微縮版本的太空梭。而美國空軍已經連續進行了3次保密性質的空天飛機發射。他們的這款空天飛機代號為“X-37B”，似乎也是一種類似微型太空梭的設計。

空天飛機方案中仍然需要依靠火箭的推力來將其送入太空。因此赫茲菲爾德指出，至少在目前空天飛機還並不是進入太空最便宜的方式。他表示，只要火箭藉助的化學推進力仍然是進入太空的唯一手段，那么火箭將仍然是我們進入太空的最經濟手段。

而至於空天飛機的前景，赫茲菲爾德則表示：“我想，作為一個社會，我希望我們能繼續開展這方面的研究並最終建造一架樣機，無論如何這樣做至少可以說服我們自己，我們至少的確擁有一架空天飛機——儘管從本質上來說這仍然只是‘化了妝’的火箭。”

DARPA的想法或許與之類似。這個國防技術開發主管部門儘管全力支持飛船技術的發展而不是空天飛機技術，但仍然提出了像XS-1這樣的空天飛機方案。DARPA的傑斯·斯旁那波(Jess Sponable)表示：“至於這款飛行器將如何設計，它如何起飛，又如何降落，一切都可以討論。我們需要的是最具創新性但又具有實用性的方案。”

關鍵技術

發展目的

發展空天飛機的主要目的是想降低空天之間的運輸費用。其途徑歸納起來主要有三條：一是充分利用大氣層中的氧，以減少飛行器攜帶的氧化劑，從而減輕起飛重量；二是整個飛行器全部重複使用，除消耗推進劑外不拋棄任何部件；三是水平起飛，水平降落，簡化起飛（發射）和降落（返回）所需的場地設施和操作程式，減少維修費用。

但是，經過幾年的研究分析，科學家們發規，過去的估計過於樂觀。實際上。上述三條途徑知易而行難。需要解決的關鍵技術難度決非短時間內能突破，這些關鍵技術有：

新發動機

因為，空天飛機的飛行範圍為從大氣層內到大氣層外，速度從0到M=25，如此大的跨度和工作環境變化是現有的所有單一類型的發動機都不可能勝任的，從而也就使為空天飛機研製全新的發動機成為整個項目的關鍵。

眾所周知，噴氣式發動機需要在大氣層中吸入空氣，無需攜帶氧化劑，但無法在大氣層外工作，且實用速度較小；而火箭發動機自帶氧化劑，可以工作在大氣層內外，使用速度範圍較廣，但攜帶的氧化劑較笨重，比沖小。構想的空天飛機的動力一般為採用超音速燃燒衝壓發動機+火箭發動機或渦輪噴氣+衝壓噴氣+火箭發動機的組合動力方式。但超燃衝壓發動機的研製上存在相當多的技術問題，而多種發動機的組合方式又使結構變得過於複雜和不可靠。

核反應堆會產生很多高速移動的離子， 這些高能粒子移動速度非常快，從而可以使用磁場來控制它們的噴射方向。這和離子火箭的原理相似，從飛機尾部噴射出高速移動的離子，從而使飛機產生反衝運動。這種方法的優點是推動比異常大，無需攜帶任何介質，持續性強。

氣動分析

太空梭返回再入大氣層的空氣動力學問題，曾經耗費了科學家們多年的心血，作了約10萬小時的風洞試驗。空天飛機的空氣動力學問題比太空梭複雜得多。因為飛機速度變化大，馬赫數從0變化到25；飛行高度變化大，從地面到幾百公里高的外層空間；返回再入大氣層時下行時間長，太空梭只有十幾分鐘，空天飛機則為l～2小時。

解決空氣動力學問題的基本手段是風洞。就連美國暫時也不具備馬赫數可以跨越這樣大範圍的試驗風洞。即使有了風洞還需要作上百萬小時的試驗，那意味著就是晝夜不停地試驗，也需要花費100多年的時間。於是，只能求助於計算機，用計算方法來解決，而對那維爾斯托克斯方程的求解尚存在許多理論上和計算速度上的問題。

研製空天飛機最關鍵技術是動力裝置。它的動力裝置必須能在極廣的範圍內工作，即從起飛時速度為零一直加速到入軌時速度（高達25馬赫數）的飛行範圍內能有效地工作。它應具備兩種功能：一是火箭發動機，用於大氣層外的推進；一是吸氣式發動機，用於大氣層內的推進。吸氣式發動機要在大馬赫數條件下工作。利用衝壓作用對空氣進行壓縮液化。為本身提供液燃料。單一類型的發動機是無法同時完成這兩個任務的。目前正在研製一種多循環工作制的組合發動機，但技術難度很大。可以說，發動機研製成功與否，將決定空天飛機的命運。

一體設計

空天飛機里安裝了空氣渦輪發動機、衝壓發動機和火箭發動機三類發動機。空氣渦輪噴氣發動機可以使空天飛機水平起飛。當時速超過2400公里時，就使用衝壓發動機，它使空天飛機在離地面60公里的大氣層內以每小時近3萬公里的速度飛行。如果再用火箭發動機加速，空天飛機就衝出大氣層，像太空梭一樣，直接進入太空

當空天飛機以6倍於音速以上的速度在大氣層中飛行時，空氣阻力將急劇上升，所以其外形必須高度流線化。亞音速飛機常採用的翼吊式發動機已不能使用．需要將發動機與機身合併，以構成高度流線化的整體外形。即讓前機身容納發動機吸人空氣的進氣道，讓後機身容納發動機排氣的噴管。這就叫做“發動機與機身一體化”。

在一體化設計中，最複雜的是要使進氣道與排氣噴管的幾何形狀，能隨飛行速度的變化而變化，以便調節進氣量，使發動機在低速時能產生額定推力，而在高速時又可降低耗油量，還要保證進氣道有足夠的剛度和耐高溫性能，以使它在返回再入大氣層的過程中，能經受住高速氣流和氣動力熱的作用，這樣才不致發生明顯變形，才可多次重複使用。

結構材料

空天飛機需要多次出人大氣層，每次都會由於與空氣的劇烈摩擦而產生大量氣動加熱，特別是以高超音速返回再入大氣層時，氣動加熱會使其表面達到極高的溫度。機頭處溫度約為1800℃，機翼和尾翼前緣溫度約為1460℃，機身下表面約為980℃，上表面約為760℃。因此，必須有一個重量輕、性能好、能重複使用的防熱系統。

空天飛機的結構材料要求很高。在飛行時，它頭部和機翼前緣的表面溫度可達2760℃。這樣，像太空梭上的防熱瓦塊式外衣，就不再適用了。科學家們研製了一種新型複合材料來代替，並且在一些特殊部位採用新型冷卻裝置，避免了高溫的傷害。

空天飛機在起飛上升階段要經受發動機的衝擊力、振動、空氣動力等的作用，在返回再入階段要經受顫振、抖振、起落架擺振等的作用。在這種情況下，防熱系統既要保持良好的氣動外形，又要能長期重複使用，維護方便，所以其技術難度是相當大的。

太空梭，由於受氣動加熱的時間短，表面覆蓋氧化矽防熱瓦即可達到滿意的防熱效果，但對空天飛機則遠遠不夠。如果單靠增加防熱層厚度來解決問題，則將使重量大大增加，而且防熱層還不能被燒壞，否則會影響重複使用。一個較簡單的解決辦法是在機頭、機翼前緣等局部高溫區，使用傳熱效率特別高的吸熱管來吸熱，以便把熱量轉移到溫度較低的部位。更好的辦法是採用主動式冷卻防熱系統，也就是把機體結構與防熱系統一體化，即把機體結構設計成夾層式或管道式，讓推進劑在夾層內或管道內流動，使它吸走空氣對結構外表面摩擦所生成的熱量。

為了滿足空天飛機的防熱要求，目前正在研究用快速固化粉末冶金工藝製造純度很高、質量很輕的耐高溫合金。美國已研製出高速固化鈦硼合金，它在高溫下的強度可達到鈦合金在室溫下的強度，這種合金適宜用來製造機身內層結構骨架。

機頭與機翼等溫度最高的部位，要求採用碳複合材料，這種複合材料表面有碳化矽塗層，重量輕，耐高溫性能好。此外，還需要研究金屬基複合材料，例如碳化矽纖維增強的鈦複合材料等。這種材料應該兼有碳化矽的耐高溫性能，又具有鈦合金的高強度特性。

空天飛機技術難度大，所需投資多，研製周期長，所以將來進入全尺寸樣機研製，勢必也會象空間站那樣採取國際合作的方式。

研發意義

商業價值

隨著航天活動規模的擴大，估計在21世紀，僅美國送入軌道的總重量達9萬噸，因此，每年的運輸量將猛增到數萬噸。但是當前最先進的航天運輸工具——美國的太空梭，運送每公斤有效載荷進入地球軌道的費用達11607美元（1986年美元值）。因此，大幅度降低航天運輸費用，已成為開展大規模航天活動的關鍵問題之一。

據估計，空天飛機的運輸費用至少可降到太空梭的1/10，甚至可降到1 %。

此外，用空天飛機發射、維修和回收衛星，不需要規模龐大、設備複雜的航天發射場和長達一兩個月的發射前準備，也不受發射視窗的限制。它完成一次飛行任務後，經一周的維護就能再次起飛，能適應頻繁發射的需要，它的投入使用，將使人類可以方便地進入空間，“登天”就不再成為難事了。

提高飛機的飛行速度一直是航空界努力的目標。從50年代起美國就開始探索和研究高超音速飛行，30多年來，時起時落，一直沒有取得重大突破。空天飛機的研製將帶來航空技術的新飛躍，將使航空技術從超音速飛行躍入高超音速飛行的時代，無疑，將會進一步推動航空工業的發展。空天飛機作為一種高超音速運輸機，具有推進效率高、耗油低、載客（貨）量大、飛行時間短等優點，是實現全球範圍空運的一種經濟而有效的工具。

軍事價值

空天飛機還具有重要的軍事價值，可作為戰略轟炸機、戰略偵察機和遠程截擊機使用，這對進一步發揮戰略空軍的作用具有重要意義。 空天飛機最高時速3萬公里，可在海拔200公里的繞地軌道飛行。

美國正開發新型的航空太空梭，在有人駕駛時，能在常規機場水平起飛和著陸；還可在大氣層內飛行，此時飛行馬赫數為5，從美國的紐約飛往東京只需2小時；也可作地球大氣層外的軌道飛行，此時的飛行速度為25倍音速，僅需90分鐘就能繞地球一周。除作常規的民航機外，它還可代替現有的太空梭作軌道飛行。據估計，使用高超音速航空太空梭可使民航機的速度增加6倍，而航天飛行器的發射費用減少90% 。 1986年2月，美國總統在國情咨文講話中，把航空太空梭稱作新的“東方快車”，要求它在本世紀末投入使用。這種航空太空梭是航空航天技術一體化的體現，能在常規飛機跑道上起飛和著陸，自由方便地往返大氣層的一種新型飛行器。其起飛重量不到第一代太空梭總重的1/5（約500噸），而運載能力則提高兩倍多（達60噸以上），這樣就可大幅度降低航天運輸費用。

在軍事上，這種空天飛機既可作為全球高超音速運輸、洲際轟炸和戰略偵察，又可作為航天運載工具或太空兵器，有可能成為一般轟炸機、戰鬥機和飛彈所“不可比擬”的攻擊和防禦力量。美國擬議中的空天飛機方案主要有兩種：一種是擬用作跨太平洋飛行的高超音速運輸機，稱“東方快車”，能以5～6倍音速在3萬米的高度作巡航飛行，只需兩小時可從美國杜勒斯機場飛至日本東京；另一種為“跨大氣層飛行器”，可作軌道飛行（飛入地球低軌道的速度為25倍音速），也可在次軌道作氣動力機動，然後在回升到軌道上以軌道速度航行。美國從1982年開始實施空天飛機這一長遠發展計畫，總費用預計為數十億至200億美元，由美國國防部和國家航空航天局聯合進行技術研究。為了解決在大氣層中持續高超音速飛行的問題，1985年以前在氫燃料的空氣渦輪衝壓發動機和超音速燃燒衝壓發動機技術研究方面，已有所突破。從1986年至1988年，集中進行這類發動機的方案論證工作，並加速發展機體設計、動力裝置等關鍵技術，在1988年後著手研製一架試驗樣機，於l992年至1995年期間進行飛行試驗。它既是一種反應快、費用較低的跨大氣層飛行的運輸機，也是一種裝備有計算機和先進探測設備的偵察飛行器，還可能是一種廉價、靈活並可重複使用的太空發射平台。 在未來太空戰中，既可以當作航空兵參加戰鬥，也可以參加天軍行列，在太空戰場上，空天飛機還可以摧毀敵人的太空飛行器，俘獲敵人的衛星，與敵人的衛星展開廝殺，其威懾力堪比核武器；還可以為己方的部隊發射更多的軍用衛星，為己方部隊輸送大量的軍用物資和補給品。甚至還能幫助己方部隊奪取電磁戰場上的絕對優勢及奪取制天權，並且切斷敵方的通訊，摧毀敵方的各種衛星，使敵方的衛星無法為敵方工作。它是比太空梭更為靈活、速度更快、戰鬥力更強並且功能更多的一種新概念太空武器。

套用

空天飛機在動力、武器系統、具體作戰領域等方面仍處於基礎技術的預先研究和摸索階段，具體概念還不是甚為清晰。包括美國，“獵鷹”計畫、X--37B、X--43.，都還在進行技術驗證和工程機理研究，距離實戰套用還有一段曲折的道路要走。美國國防部高級研究計畫局（DARPA）是美國國防部下屬一個專門專注於未來先進武器技術研發的部門。就在2013年12月初，該機構提出一項價值1400萬美元的計畫，名為“XS-1”項目。美國政府將於2018年執行首次發射這款新型空天飛行器。美國大張旗鼓的宣傳空天飛機研究計畫，不排除宣傳和展示實力的意圖。空天飛機應被看做一種潛在威脅，可能十年甚至更遠以後才有望成為現實。

有媒體訊息稱，中國已經進行了兩種空天飛機的自由飛行試驗。

優劣分析

優點

空天飛機能自由往返於天地之間，凡是太空梭能幹的事，它幾乎都能勝任。它可以把大的衛星送入地球軌道，一次投放多顆衛星更是它的拿手活兒；它能對在軌道上運行的衛星進行維修或回收，當然也可以對敵國的衛星實施破壞，甚至收為己有；它能向空間站運送或接回太空人和各種物資；更重要的是它還能執行各種諸如攔截、偵察和轟炸等軍事任務，成為頗具威力的空天兵器。

空天飛機飛行速度很快，便於實現全球範圍內的快速客運，地球上任何兩個城市間的飛行時間都用不了2個小時。美國設計的一種空天飛機，乘客305人，可在32公里高度和1.2萬公里航程內巡航，其巡航速度高達5馬赫數。　儘管太空梭比起一次使用的運載火箭前進了一大步，但仍有諸如故障頻繁，費用昂貴等許多不足。而空天飛機與太空梭不同，它的地面設施簡單，維護使用方便，操作費用低，在普通的大型機場上就能水平起飛和降落，具有一般航線班機的飛行頻率。這種飛機的外型與大型客機相似，更多地具有飛機的優點。它以液氫為燃料，在大氣層飛行時，充分利用大氣中的氧氣。加之它可以上百次的重複使用，真正實現了高效能和低費用的優點。據估算，用它發射近地衛星費用只有太空梭的1/5，而發射地球同步衛星費用則可減少一半。這使空天飛機在即將到來的空間商務競爭中立於不敗之地。

空天飛機的最大優點是運輸費用只有太空梭的十分之一，並且不需要規模龐大、設備複雜的航天發射場，僅需要一個機場就可以了。空天飛機完成一次飛行後，經過一星期的維護就能再次起飛。人們可以像坐飛機一樣進行宇宙旅行。即使不上太空，乘坐它去大洋彼岸去看望朋友也很方便。並且在軍事價值上還可以改裝為空天戰鬥機，空天轟炸機及空天運輸機等類型的飛機。而且空天飛機的突防力強，可以輕易突破敵人的防禦系統並且進攻敵人，摧毀敵人的裝備設施。

缺點

空天飛機與太空梭一樣，同樣也是有缺點的。雖然構想中的空天飛機似乎很完美無缺，但是結果與太空梭還是一樣缺點多多。空天飛機有以下的缺點：1.研發門檻高。2.研製周期較長。3.成本及造價高。4.研製風險大。5.技術難度高。因此，一般而言空天飛機不適合剛起步的航天國家研發。

未來趨勢

實現空天飛機的技術難度比太空梭更大，主要是三種動力裝置的組合和切換，高強度、耐高溫的材料(高速飛行時，其頭錐溫度可達2760℃，機翼前緣達1930℃，機身下也可達1260℃)和具有人工智慧的控制系統等。這些都需要進行大量的研究和技術攻關。

技術難度和資金短缺，使各國的空天飛機計畫難有進展。如英國的“霍托”號空天飛機，最終也與德國的“桑格爾”空天飛機一樣，先由大型飛機馱至高空，然後從飛機上起飛進入太空。美國也決定重新確定國家空天飛機(NASP)計畫進程，暫不研製X－30驗證機，而先研究解決技術問題。

空天飛機試驗分為兩種情況，一種是純粹空天飛機試驗，如美國國家航空航天局，計畫對新研製的極超音速X-43A無人機進行最後一次試飛，以驗證其技術性能和指標。這一次試飛的目標，是為檢測這種飛機能否在10倍音速的條件下飛行。另一種是以最先進的普通戰鬥機進行執行某些航天任務的試驗，以使這類普通戰鬥機帶有某種空天飛機的特徵。例如，繼美國利用L－1011型運載飛機和B－52飛行實驗室承載“飛馬座”運輸航天系統，將重量為347公斤的STEP－1型衛星送上地球軌道。俄羅斯也計畫利用米格－31重型殲擊機發射小型衛星，即把米格－31作為向低軌道發射衛星的第一級“可返回式火箭”。米格－31可以將8~10噸的火箭攜帶到20多公里的高度，保證其發射初速達到3000公里/小時。

上述情況反映出一種趨勢，不僅存在著太空梭向普通飛機轉換的工業路線，而且也存在著普通飛機向太空梭轉換的工業路線，使高性能軍用飛機向著兼具航天功能的方向發展。這種趨勢預示著未來高性能戰鬥機將具有航天功能，這將是第六代戰鬥機所要實現的革命性跨越。可多次使用的航天發射載具——空天飛機將是建立外層空間基地的主力軍。