1986年至1994年間，美國國家航空航天局測試了X-30的比例模型，這是SSTO的另一種飛行器，預計可以水平起飛，以25馬赫的速度飛行，如圖所示。由于國會在1994年撤銷了資助，全尺寸模型從未建成。
最近開發(fā)SSTO飛行器的嘗試尚未取得成果，包括英國公司Reaction Engines的Skylon，這是一架84米(275英尺)長的無人駕駛太空飛機，旨在從常規(guī)跑道飛入軌道，如渲染圖所示。
Radian Aerospace是一家總部位于西雅圖的公司，成立于2016年，正在設(shè)計Radian One，這是一架“太空飛機”，在這里可以看到藝術(shù)家的表演，能夠在一個階段到達軌道——不會像火箭一樣在上升過程中掉落組件。Radian說這將使太空探索更加便宜。
Radian Aerospace是一家總部位于西雅圖的公司，成立于2016年，正在設(shè)計Radian One，這是一架“太空飛機”，在這里可以看到藝術(shù)家的表演，能夠在一個階段到達軌道——不會像火箭一樣在上升過程中掉落組件。Radian說這將使太空探索更加便宜。
弧度航空航天
該公司表示，Radian One的工作方式與航天飛機非常相似，可用于空間站和衛(wèi)星服務，如圖所示，但成本僅為當前火箭的一小部分。太空飛機將在火箭動力雪橇的幫助下從2英里長的特殊跑道上起飛，然后像飛機一樣水平著陸。
Radian計劃在2028年前對全尺寸樣機進行飛行測試。這架太空飛機將有多達五名宇航員，可以重復使用100次。任務之間的周轉(zhuǎn)時間可能只有48小時。
Radian Aerospace的首席技術(shù)官Livingston Holder之前為美國國家航空航天局工作，研究X-33，這是設(shè)計單級入軌(SSTO)飛行器的早期嘗試，如圖所示。X-33是一種實驗性的可重復使用運載工具，旨在展示SSTO技術(shù)的潛力，但它在2001年被取消。
正如這位藝術(shù)家的印象所示，X-33旨在為用于國際空間站任務的全尺寸可重復使用航天器鋪平道路。
1986年至1994年間，美國國家航空航天局測試了X-30的比例模型，這是SSTO的另一種飛行器，預計可以水平起飛，以25馬赫的速度飛行，如圖所示。由于國會在1994年撤銷了資助，全尺寸模型從未建成。
最近開發(fā)SSTO飛行器的嘗試尚未取得成果，包括英國公司Reaction Engines的Skylon，這是一架84米(275英尺)長的無人駕駛太空飛機，旨在從常規(guī)跑道飛入軌道，如渲染圖所示。
Radian Aerospace是一家總部位于西雅圖的公司，成立于2016年，正在設(shè)計Radian One，這是一架“太空飛機”，在這里可以看到藝術(shù)家的表演，能夠在一個階段到達軌道——不會像火箭一樣在上升過程中掉落組件。Radian說這將使太空探索更加便宜。
該公司表示，Radian One的工作方式與航天飛機非常相似，可用于空間站和衛(wèi)星服務，如圖所示，但成本僅為當前火箭的一小部分。太空飛機將在火箭動力雪橇的幫助下從2英里長的特殊跑道上起飛，然后像飛機一樣水平著陸。
弧度一號航天飛機
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美國有線電視新聞網(wǎng)
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在20世紀90年代，美國國家航空航天局設(shè)計了一種實驗性的太空飛機，旨在成為昂貴火箭的一種經(jīng)濟有效的替代品。
它被稱為X-33，是基于一個叫做SSTO的概念——或“單級入軌”SSTO取消了傳統(tǒng)太空飛行的火箭階段——火箭包含發(fā)動機和燃料，并在上升過程中下降以減輕重量——而是支持完全可重復使用的單一航天器。
X-33被設(shè)計成像火箭一樣垂直發(fā)射，但像飛機一樣在跑道上降落，目標是將一磅有效載荷送入軌道的成本從1萬美元降至僅1000美元。
然而，該計劃于2001年因技術(shù)困難而取消，增加了一系列未能實現(xiàn)的類似項目。
“我領(lǐng)導了X-33項目，我們選擇退出，因為我們的評估是，它的成本將超過我們的討價還價，我們正處于實際實現(xiàn)它的技術(shù)能力的邊緣，”航空航天工程師、前美國空軍宇航員和X-33項目經(jīng)理利文斯頓·霍爾德說，他現(xiàn)在是Radian Aerospace的首席技術(shù)官，Radian Aerospace是一家總部位于西雅圖的公司，他在2016年與人共同創(chuàng)立，以重振SSTO的夢想。
“自從X-33以來，事情發(fā)生了巨大的變化——我們有了更輕、更堅韌的復合材料，可以承受比那時更大的熱范圍。就燃燒推進劑的效率和系統(tǒng)的重量而言，推進系統(tǒng)比我們擁有的任何系統(tǒng)都要好，”他說。

在這張渲染圖中，美國國家航空航天局的X-33是一個實驗性的可重復使用的飛行器，旨在展示SSTO的潛力，但被取消了。美國國家航空航天局
這種更新技術(shù)的產(chǎn)品是Radian One，這是一種新的太空飛機，將用一種非常不尋常的系統(tǒng)——火箭動力雪橇——取代垂直發(fā)射。
浪費的階段
麻省理工學院航空航天學教授、曾在美國國家航空航天局號上執(zhí)行過五次航天飛機任務的前宇航員Jeffrey Hoffman說，要想擺脫地球引力進入軌道，火箭需要達到大約每小時17500英里的速度。“問題是，當你上升時，你不僅要舉起火箭和有效載荷，你還必須舉起你攜帶的所有燃料，”他說。
霍夫曼說，能夠達到這一速度的火箭需要將其質(zhì)量的95%用于燃料，這樣就沒有什么空間來容納其他東西了。“能夠用一級火箭進入軌道是一個夢想，”他補充道?！暗龅竭@一點，火箭的結(jié)構(gòu)、發(fā)動機和有效載荷不能超過整個系統(tǒng)總質(zhì)量的5%左右。我們只是不知道如何建造這樣的東西?！?/span>
這就是為什么所有用于到達軌道的火箭都是多級的，盡管目前的火箭，如太空探索技術(shù)公司的獵鷹9號，比阿波羅登月計劃的土星五號少兩級，土星五號有三級。
“一旦你用光了第一級的所有推進劑，而不是帶著那個結(jié)構(gòu)一路升到軌道，你就把它扔了。霍夫曼解釋說:“對于發(fā)射臺上給定的質(zhì)量，這實際上允許你攜帶更多的有效載荷。”
傳統(tǒng)上，用過的火箭級要么落回到地球(通常在海洋中)，在大氣中燃燒，要么作為太空垃圾在軌道上終結(jié)。太空探索技術(shù)公司改變了這種模式，設(shè)計了可重復使用的助推器，可以自主返回地球。單級航天器的前提是完全取消火箭級，并有望進一步降低成本。

Radian Aerospace的首席技術(shù)官Livingston Holder曾在X-33項目上為美國國家航空航天局工作。布萊恩·斯梅爾/弧度航空航天公司
繞過霍夫曼所說的“火箭方程的暴政”或解決必須將燃料重量帶入太空的問題并不容易。Radian的解決方案是一個火箭動力雪橇，它沿著一條兩英里長的軌道運行，并在釋放太空飛機之前加速到0.7馬赫——537英里/小時(864公里/小時)——然后在自身引擎的動力下飛入軌道。
霍夫曼指出:“人們曾多次嘗試開發(fā)單級入軌飛行器?！??！懊绹鴩液娇蘸教炀趾涂哲娫缭?0世紀80年代末和90年代就嘗試過。他們試圖通過他們所謂的超燃沖壓發(fā)動機來解決這個問題，這種發(fā)動機可以讓飛機穿過大氣層并燃燒氧氣，而不是隨身攜帶。這是一個偉大的想法，但從技術(shù)上來說，建造這樣的發(fā)動機真的很難?！?/span>
“弧度用他們的火箭雪橇做的事情有點像超燃沖壓發(fā)動機，”霍夫曼解釋道?！皳Q句話說，在不燃燒火箭推進劑的情況下獲得初始加速度。這樣，你就避開了火箭方程式的一些限制。”
太空皮卡
Radian確信，由于三項關(guān)鍵技術(shù)，它可以克服成功SSTO的障礙。
第一個是雪橇發(fā)射系統(tǒng)，它不僅使用燃料為自己的三個引擎提供動力，還為太空飛機本身的引擎提供動力，讓太空飛機在起飛前油箱加滿。第二個是起落架，它只為著陸而不是起飛而設(shè)計，這使得它明顯更輕。第三個是機翼，在垂直火箭中沒有，但通過在飛向軌道時提供升力，減少了系統(tǒng)所需的推力。

從火箭驅(qū)動的雪橇上發(fā)射的Radian One渲染圖?；《群娇蘸教?/span>
“一旦我們進入軌道，最接近的類比可能是航天飛機，”霍爾德說?！拔覀冇幸粋€較小的艙，但我們可以執(zhí)行許多相同類型的任務。當我們飛回家時，我們有一個更堅固的復合外表面，這使我們能夠反復使用該系統(tǒng)，減少檢查要求，縮短周轉(zhuǎn)時間?！?/span>
Radian表示，其太空飛機將可重復使用多達100次，載有2至5名宇航員，任務之間的周轉(zhuǎn)時間為48小時。根據(jù)霍爾德的說法，該飛機的比例模型將于今年進行測試，全尺寸版本將于2028年開始飛行測試——但不會到達軌道。
與航天飛機一樣，Radian One將能夠?qū)⑿l(wèi)星等有效載荷部署到軌道上，或使用位于艙中的設(shè)備執(zhí)行任務，如地球觀測或監(jiān)視以及國防或軍事實體的情報。但是，霍爾德補充說，當跑道變得無法使用時，這種飛機也可以幫助災區(qū)的人道主義援助——通過在受控的重返大氣層過程中，將有效載荷從艙中扔下來。
他用一個建筑工地做了類比，在那里，火箭是拉著大型設(shè)備的18輪車，而弧度一是帶來較小材料和工作人員的皮卡?！拔艺J為垂直發(fā)射火箭總會有一席之地，”他補充道?！八麄儠颜嬲氐臇|西拿上去。”

藝術(shù)家繪制的弧度一號，可用于空間站和衛(wèi)星服務。弧度航空航天
他知道SSTO的另一次嘗試將會面臨質(zhì)疑。最后一個失去動力的高調(diào)項目是英國的Skylon，這是一架氫動力太空飛機，旨在從加固的跑道上起飛并返回地球。該項目背后的公司去年表示，兩級入軌系統(tǒng)現(xiàn)在更有可能。
“我不批評那些撓頭想知道單級入軌是否可行的人，”霍爾德說?！霸谶@個項目上，我花了整整一年的時間，才再次說服自己這是真的。你只需要能夠?qū)⒆约褐蒙碛诋斀竦募夹g(shù)與過去的技術(shù)之間，就能看出它是否可行。”
根據(jù)Hoffman的說法，最大的問題不僅僅是SSTO是否在技術(shù)上可以實現(xiàn)，而是它是否能夠以與其他發(fā)射系統(tǒng)在經(jīng)濟上具有競爭力的成本做到這一點，例如太空探索技術(shù)公司的新星艦，它可以在一次發(fā)射中占用數(shù)百個微小的有效載荷，并且相對便宜?！斑@一直是實現(xiàn)單級入軌夢想的原因——原則上，它應該更便宜，”他說。
“我希望他們成功，”霍夫曼補充道?！耙驗閺募夹g(shù)上來說，這肯定是第一次——我們將看看經(jīng)濟效益。你永遠不知道，直到他們展示了這種能力，并看到誰注冊使用它?！?/span>