什么时候能够研发出靠自身发动机直接飞出大气层的飞行器

什么时候能够研发出靠自身发动机直接飞出大气层的飞行器

传统的内燃机这样的发动机当然是无法飞出大气层的，很简单，太空上没有氧气，它们无法正常燃烧做功了，指望这种发动机来飞出大气层是不可能实现的。而火箭实际上也是有发动机的，使用自带的氧化剂和燃料来做功而且，火箭是一种依靠火箭发动机喷射工作介质产生的反作用力推动前进的飞行器。火箭的飞行原理是它借助了物体的反作用力，就像一只充满气体的气球，当我们把它从手中放开后，气球内的气体便顺着气球的气嘴喷出，同时气球向前冲去。因自身携带氧化剂，用不着像飞机那样依靠大气中的氧气，所以火箭才可以飞出大气层，在真空条件下飞行，请关注：容济点火器

而普通飞机，最高升限就2万到3万米，再高也飞不出大气层。飞机飞行是前进中靠气流的压强托起，大气层外的宇宙空间没有空气，也就没有压强，所以也就飞不出大气层。飞机使用的喷气引擎不会自己携带氧化剂，发动机的作用仅在于把空气吸入压缩混合燃料后点燃，以喷出的气体作动力推动飞机。大气层外没有空气意即没有氧化剂，除非是火箭发动机不然想都别想飞出去。

所以设计飞行器的时候，一定要使用火箭这类型的发动机，至于不同类型，那只是形状上有差异而已，本质上海市利用了作用力和反作用力，克服大气层摩擦力和地球万有引力这些阻力了。而体积问题，实际是你设计动力系统的能量密度问题，目前无法设计更小更轻的飞行器来飞出大气层，讲白了，就是无法在很小的体积内存储更多的能量。

火箭飞行所能达到的最大速度，也是燃料燃尽时获得的最终速度，主要取决两个条件：一是喷气速度，二是质量比（火箭开始飞行时的质量与燃料燃尽时的质量之比）。喷气速度越大，最终速度就越大，由于现代科学技术的条件下一级火箭的最终速度还达不到发射人造卫星所需要的速度，所以发射卫星要用多级火箭。

第一宇宙速度

　　（又称环绕速度）：是指物体紧贴地球表面作圆周运动的速度(也是人造地球卫星

的最小发射速度).大小为7.9km/s ——计算方法是V=√(gR),即是 V= sqrt(gR)

　　(g是重力加速度,R是星球半径)

第二宇宙速度

　　（又称脱离速度）：是指物体完全摆脱地球引力束缚,飞离地球的所需要的最小初始速度.大小为11.2km/s

要想达到飞出大气层，贴地球飞行，你至少要让飞行器满足第一宇宙速度吧，也就是大于7.9公里/秒的速度，这个是非常惊人的速度，因为空气当中飞的最快的飞行器是美国正在研制的X43A飞机，它在一次试飞时速度达到9点8马赫，也就是11265公里每小时，也就是3.13公里/秒，离这个速度还远着。

你好！

首先呢，飞行器要飞出大气层，也就是脱离地心引力的吸引，这就需要飞行器达到一个极高的速度，这个速度就是第一宇宙速度(0.79公里每秒)，所以，要想达到这么高的速度就必须有充足的动力，就必须有足够的能量来保证发动机有足够的推力来飞行，因此我们的火箭才那么高大。

而我们的探测器和卫星等到地外是要执行任务的，要搭载很多的设备及探测仪器等，这些都极大的制约了航天器小型化，也是导致航天器不能靠自身动力飞出大气层的主要原因之一。

再说，航天器和发动机要是一体的话，它那巨大的能量储备系统，会给航天器带来很多不便，比如卫星和探测器的正常入轨，由于它们携带的电能有限，大多都配备太阳能帆板，所以会直接影响地面对它们的操控，甚至会造成入轨偏差或者帆板打不开等一系列问题，并且发动机的燃料一般都是液氢或氧，这些都是非常易爆的化学燃料，一旦不慎它们发生爆炸，那我们的飞行器和卫星就都跟着报废了。美国的挑战者号航天飞机，就是因为一片隔热瓦的脱落，导致飞机发生爆炸，造成了人类世上最悲惨的航天空难，有多名航天员为了探索太空而献出了宝贵的生命！即使现在服役的太空飞机X37B，也只能去执行某些特殊的任务，也没能替代用火箭来射其它飞行器。

因此，发动机的小型化一直是困扰航天器发展的难题，也一直瓶颈着人类航天事业的前进。如今，科学家们正在研制新型的发动机，像锂离子脉冲发动机，曲速引擎发动机，以及微型核燃料发动机等，它们都具有超高速的动力，体积又小、和长时间的续航能力，这样不仅让航天器和发动机及于一体，并且因为拥有了更多的超强性能，而使我们人类向外太空探索的能力更加深远。

这件事情要从中国的发展历史说起，有位能人叫姜太公。中国古典文学封神傍里就有他的名字，他的手下有一位志士就研制出一种火器能制人死地，也能上天，周朝以后就没有使用过。元朝时期有位姓郭的父子俩发明了火炮，被忽必烈召到仗下，做了一名将军。通过改良按装在船上成为了人类有史以来，第一支有炮的舰队。与日本海战就是运用的炮舰取得了胜利。天不作美，二次海战都遇到台风伤亡惨重。后期有人利用火炮的原理，制造出了能上天的火器，运用在战舰上。由于与上帝的战争，失去了制造能上天的火器的机会…。后来人类发现了原油，并以原油为能原以有一百多年的历史了。人类在发展过程中选错了能原，所以停止不前。现在虽然运用的固体火箭，也不能达到飞行器自身穿过大气层，进入太空的能力。现在有的国家以在研究新的能原，有待改变飞行器自身穿越大气层，进入太空的能力…。有了新能原，才能使用窝轮发动机哦😄

谢谢邀请，题主你好。你的这个问题本身就是不成立的，因为人类航空航天史上无论是采用多级火箭还是航天飞机的方式，都多次成功的完成的各种航空航天任务。也许题主是想问有没有类似飞机的飞行器，这其实就是火箭动力飞机，装备了火箭发动机的飞机。美国有企业号、哥伦比亚号等等一系列航天飞机，前苏联也研发了暴风雪号航天飞机。这些都是依靠自身装备的火箭发动机的飞行器，所以题主的这个问题算是个伪命题。

美国即将试飞的B—21飞机，是一款什么样的飞机呢

谢谢邀请！兔哥回答；B-21是美国继B-2隐形轰炸机后提出的一款缩小版的隐身轰炸机，这个型号有许多波折，美国曾经用B-21替代B-52和B-1B轰炸机，并且还有一个“2037计划”就是研制一款替代B-2隐身轰炸机的战略轰炸机型。但从随后的发展变化来看。这两种新型隐身飞机有合并的可能，而且B-21也一度传出项目终止，然而从2018年又传出了要试飞这款飞机的报道，不过并没有出现，美军上将威尔逊透露，B-21将在2021年实现首飞，并说美国空军预计在2030年代拥有至少100架B-21，今年又再次冒出要首飞是否成行不敢确定，等它飞完了再说吧！。

B这个字母在美军的战斗机系列中被定义为轰炸机，所以，B-21是一款新型的隐身性能的轰炸机，新式轰炸机B-21将命名为“突袭者”，纪念杜立特于1942年4月18日率机首次轰炸日本，二战开始，日本偷袭珍珠港后，罗斯福打算派飞机轰炸日本，而又没有能够抵达日本的战略轰炸机，于是就决定用航母搭载陆上轰炸机B-25，杜立特就是这次任务的倡导者和执行者。而B-21被定义为“远程打击轰炸机”，这款飞行和B-2比要小，据美国军方说每一架的造价约为6.5亿美元。不过这个也别认真，美国的武器装备历来都是超支的情况，没有省钱的，主要是制造商和政府都有瓜葛，对于他们来说，武器定单就是一个大蛋糕，国家的钱，不要白不要，制造商都是三年不开张，开张吃三年，所以，只有加价没有减价一说。

B-21采用飞翼造型，和B-2类似，但棱角要比B-2简洁，个头也比B-2小，按照美国的技术要求，能够在数小时飞到全球任意地方，足见航程并不低，因此，载弹量肯定没有B-2多。B-21全身黑色涂装，这个颜色也和现役B-2型隐身战略轰炸机相似。目前，B-21项目处于绝对的保密期，按照美军对先进武器的保密年限，通常是15年，也就是即便它已经研制成功了这款飞行，外界也不会知道，为了防止泄密他们会有意的放出一些混淆视听的消息，让你感觉它刚刚立项，其实它起飞了，所以，美军的武器一直领先这也是一个手段，至少领先你15年以上。

B-21轰炸机的部分性能主要参考美军方的透露，总结一下主要是以下几个方面，一是核常兼备能力，既可以携带核弹进行打击，也可以携带常规弹药进行作战。二是既可以执行战略打击任务，也可以进行战术打击作战，这个可以理解为远程作战和近程作战。三是即可进行轰炸作战，也可以做为武器弹药的打击平台，也就是能够发射精确制导武器，和远程打击武器。四是既可作为打击力量也可以做为电子对抗侦察，探测等等作战模式，也就是一型多用。五是，模块化的挂弹方式，就是根据不同的作战要求，使用不同的弹药。所以这款轰炸机和B-2专门用于作战使用有所不同，属于多功能化的一款隐身性能的轰炸机。

目前B-21的样子只是美军方面透露出来的，具体情况由于并没有见到其真身，无法断定。功能也是美军方面笼统的说法，就连是有人驾驶还是无人驾驶都不能确定，有时美国人的话不能信。研制F-117，F-22， B-2时美军从未宣传过，所以，这次宣传也不排除忽悠的成分，美国善于忽悠诱导别人。但可以肯定，B-21并不是美军“2037”轰炸机的机型，更像是一个过渡机型，这也是他们到处宣传的原因吧！

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B-21，一款怎样的飞机？唯一可以确定的是，它将比B-2更贵。为什么呢？按2015年与诺格签订的合同，214亿美元100架飞机，研制的总成本超出550亿没有问题，还有制造成本呢？每架已有了5亿美元的研发费。可见，在美国所有军火公司，没有最贵，只有更贵，已形成铁律，美国媒体估计，B-21的价格当在30亿美元以上，B-2的价格等同于140吨黄金，B-21更贵。贵的东西不好买，害怕一样，货到地头死，研制出来购买数量不多，就赚不到更多的钱，所以要让他们在政府的代言人为其说好话，比如日前美国的空军部长即讲，当今世上还没有一款防空系统能发现它。嘿嘿，这话讲得太满，也太过份，美国发展他国也在发展，反隐身手段越来越先进，对他国防空系统，美国了解多少？判断不能建立在认知的基础上，除了大言欺世，明显就是为诺格公司代言。

B-21的能量

作战半径达到6000公里，远胜于世上任何轰炸机，广告词满天飞，不管是与不是，2021年将首飞。元芳怎么看？设计初衷，一款比B-2廉价的用得起的轰炸机，廉价的更隐身的，看似矛盾，要在B-21身上形成完美的融合。说是那么说，看它起的名字，并不自信，是B-21而非B-3，原因至明，能否做到有很大不确定性。技术无疑要提高一些，美国研制隐身飞机的历史比较长，自从战后一直在研究，如果把U-2定为一代的话，那么F-117和F-22应该是第二代和第三代，B-2是第四代，那么B-21就是第五代隐身飞机。更隐身，没有问题，问题是否达到不被发现的水平呢？

答案是：危险

世上从来有矛即有盾，盾的发展速度要比矛快一些。F-117在中东威风无限，然到了南联盟，很快便被老式的导弹打下来，为什么？因为世上从来就没有任何一款飞机不被发现，只能说发现得更近了。美国的隐身飞机，不是说他国研究不了，只是比美国进步要慢一点。道理一样，工程化应用技术，比他落后一点罢了。因此，不被发现无疑是神话，不管F-117的神话，还是B-21神话，无疑都是神话。神话毕竟是神话，诺格说点大话为了卖飞机，不必刻意放在心上，亦不必把美国弄得像七个馍馍上供，神三鬼四，没有必要。

按照目前公布出来的消息，美国的B21轰炸机算是迷你版的B2战略轰炸机！体型更小这直接就导致了B21轰炸机的成本降低了，每架B21的造价约为5亿多美元，这和B2轰炸机动不动就二十多亿美元的造价来说，简直就是太便宜了。其实就算是财大气粗的美国，也不得不考虑成本的问题。

目前关于B21隐身轰炸机的数据还很少，我们现在也只能猜测分析一下它的具体性能怎样。虽然B21的体型减小了，但是性能却提升了，作为一款新式的武器，美国军方把近几十年来研发的先进轰炸机技术，能用的都用在了B21轰炸机上面。

首先就是隐身特性了，美国官方对外公布B21的时候，就提到了“低探测性”，这句话指的就是雷达隐身。我们知道B2还是几十年之前的产物，所以隐身技术几十年没有更新，美国现在肯定研发出了更先进的隐身材料，进一步降低了B21轰炸机的雷达反射面积。同时B21的外形可能也是有别于B2隐身轰炸机，采用了新式的气动布局，不光可以提高飞行的速度，而还可降低雷达的反射。

美国同样在对外公布说明B21轰炸机的时候，也使用了“速度快”这样的表述，这表明B21具有高超音速的飞行能力，也就是能够快速的打击目标。美国一直都推行全球快速打击的战略，最好能够在一个小时之内，打击全球任何一个地方的目标。

所以B21的航程也可能比B2远了不少，也就是具备全球远程打击的能力，另外美国在全球都有军事基地，B21也会合理部署在美国几个重要的空军基地，这样基本上可以覆盖全球。

另外还有一种说法就是，B21隐身轰炸机还有着两种驾驶模式，分为有人驾驶和无人驾驶。所以B21也可以随时摇身一变，成为一架名副其实的无人隐身轰炸机，这样可以执行一些特别危险的任务。同时有人驾驶B21和无人驾驶B21也可以组成编队联合行动，提高了行动的多样性。另外B21还具有和其它无人机联合编队的能力，能够指挥其它无人机进行作战。

另外B21毫无疑问是可以携带核武器的，隐身性、超高速、长航程再加上能够携带核武器，使得它成为美国威慑全球的又一个重量级的武器。

目前美国的轰炸机已经几十年没有更新了，并且像B52这样的老式轰炸机面临退役的问题，所以美国是到了试飞新式隐身轰炸机的时候了，B21具体性能怎样，在未来几年内就会揭晓。