空天飞机是既能航空又能航天的新型飞行
。它像普通飞机一样起飞，以
超音速在大气层
飞行，在30～100公里空的飞行速度为12～25倍音速，并直接加速
地球轨
，成为航天飞行，返回大气层后，像飞机一样在机场着陆。在此之前，航空和航天是两个不同的技术领域，由飞机和航天飞行分别在大气层、外活动，航空运输系统是重复使用的，航天运载系统一般是不能重复使用的。而空天飞机能够达到完全重复使用和大幅度降低航天运输费用的目的。
空天飞机能自由往返于天地之间，凡是航天飞机能
的事，它几乎都能胜任。它可以把大的卫星送地球轨，一次投放多颗卫星更是它的拿手活儿；它能对在轨上运行的卫星行维修或回收，当然也可以对敌国的卫星实施破坏，甚至收为己有；它能向空间站运送或接回宇航员和各
资；更重要的是它还能执行各诸如拦截、侦察和轰炸等军事任务，成为颇
威力的空天兵。
空天飞机飞行速度很快，便于实现全球范围的快速客运，地球上任何两个城市间的飞行时间都用不了2个小时。
国设计的一空天飞机，乘客305人，可在32公里度和1.2万公里航程巡航，其巡航速度达5
赫数。尽
航天飞机比起一次使用的运载火箭前了一大步，但仍有诸如故障频繁，费用昂贵等许多不足。而空天飞机与航天飞机不同，它的地面设施简单，维护使用方便，
作费用低，在普通的大型机场上就能
平起飞和降落，有一般航线班机的飞行频率。这飞机的外型与大型客机相似，更多地有飞机的优
。它以
氢为燃料，在大气层飞行时，充分利用大气
的氧气。加之它可以上百次的重复使用，真正实现了效能和低费用的优。据估算，用它发
近地卫星费用只有航天飞机的1/5，而发地球同步卫星费用则可减少一半。这使空天飞机在即将到来的空间商务竞争立于不败之地。
60年代初空天飞机(17张)，就有人对空天飞机作过一些探索
试验，当时它被称为“跨大气层飞行”。由于当时的技术、经济条件相差太远，且应用需求不明确，因而途夭折；80年代期，在国的“阿尔法”号永久空间站计划的刺激
，一些国家对发展载人航天事业的
普遍涨，积极参加“阿尔法”号空间站的建造。据估计，空间站建成后，为了开发和利用太空资源。向空间站运送人员、资和材等任务每年将达到数千次之多。这些任务如果用一次运载火箭、载人飞船或航天飞机来完成，那么一年的运输费用将达到上百亿元。为了寻求一经济的天地往返运或系统，、英、德、法、日等国纷纷推
了可重复使用的天地往返运输系统方案。
1986年，国提研制代号为x－30的完全重复使用的单级平起阵的“国家航空航天飞机”，其特是采用组合式超音速燃烧冲压
气发动机。英国提了一名叫“霍托尔”（或译“霍托克”，意为“平起落航空航天飞机”）的单级平起降空天飞机，其特是采用一全新的空气化循环发动机。90年代，他们又提了一个技术风险小，开发费用低的新方案。德国则提两级平起降空天飞机“桑格尔”，第一级实际上相当于一架超音速运输机，第二级是以火箭发动机为动力的有翼飞行。两级都能分别平着陆。法国和日本也提过自己的空天飞机设想。
80年代末，这
空天飞机达到
。也激起了国航空航天专家的很大兴趣。
国空军的x－37b空天飞机原型机“轨试验飞行1号”将于2010年4月上演
女航。[1]
国东
时间22日19时52分（北京时间23日7时52分），人类首架空天飞机x－37b搭乘“阿特拉斯－5”型运载火箭发升空。
计划，x－37b最多可在太空持续飞行270天
发展空天飞机的主要目的是想降低空天之间的运输费用。其途径归纳起来主要有三条：一是充分利用大气层的氧，以减少飞行携带的氧化剂，从而减轻起飞重量；二是整个飞行全重复使用，除消耗推剂外不抛弃任何件；三是平起飞，平降落，简化起飞（发）和降落（返回）所需的场地设施和作程序，减少维修费用。
但是，经过几年的研究分析，科学家们发规，过去的估计过于乐观。实际上。上述三条途径知易而行难。需要解决的关键技术难度决非短时间能突破，这些关键技术有：
1、新构思的
气式发动机
因为，空天飞机的飞行范围为从大气层到大气层外，速度从0到m=25，如此大的跨度和工作环境变化是目前现有的所有单一类型的发动机都不可能胜任的，从而也就使为空天飞机研制全新的发动机成为整个项目的关键。
众所周知，气式发动机需要在大气层空气，无需携带氧化剂，但无法在大气层外工作，且实用速度较小；而火箭发动机自带氧化剂，可以工作在大气层外，使用速度范围较广，但携带的氧化剂较笨重，比冲小。目前设想的空天飞机的动力一般为采用超音速燃烧冲压发动机+火箭发动机或涡
气+冲压气+火箭发动机的组合动力方式。但超燃冲压发动机的研制上存在相当多的技术问题，而多发动机的组合方式又使结构变得过于复杂和不可靠。
2、计算空气动力学分析
航天飞机返回再大气层的空气动力学问题，曾经耗费了科学家们多年的心血，作了约10万小时的风
试验。空天飞机的空气动力学问题比航天飞机复杂得多。因为飞机速度变化大，赫数从0变化到25；飞行度变化大，从地面到几百公里的外层空间；返回再大气层时行时间
，航天飞机只有十几分钟，空天飞机则为l～2小时。
解决空气动力学问题的基本手段是风。目前，就连国也不备赫数可以跨越这样大范围的试验风。即使有了风还需要作上百万小时的试验，那意味着就是昼夜不停地试验，也需要
费100多年的时间。于是，只能求助于计算机，用计算方法来解决，而对那维尔斯托克斯方程的求解目前尚存在许多理论上和计算速度上的问题。
3、发动机和机
一
化设计
空天飞机里安装了空气涡发动机、冲压发动机和火箭发动机三类发动机。空气涡气发动机可以使空天飞机平起飞。当时速超过2400公里时，就使用冲压发动机，它使空天飞机在离地面60公里的大气层以每小时近3万公里的速度飞行。如果再用火箭发动机加速，空天飞机就冲大气层，像航天飞机一样，直接太空
当空天飞机以6倍于音速以上的速度在大气层飞行时，空气阻力将急剧上升，所以其外形必须度
线化。亚音速飞机常采用的翼吊式发动机已不能使用.需要将发动机与机合并，以构成度线化的整外形。即让前机容纳发动机人空气的气，让后机容纳发动机排气的。这就叫
“发动机与机一化”。
在一化设计，最复杂的是要使气与排气
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