左光，艾邦成

1.中国空间技术研究院 载人航天总体部，北京 100094 2.中国航天空气动力技术研究院，北京 100074

20世纪60年代初，人类开始了天地往返的太空之旅，航天员利用多级火箭动力助推入轨，利用无翼的钝头体返回舱或者有翼升力体构型的航天飞机重返大气层，其发展沿革先后经历了返回式卫星、载人飞船/货运飞船、采用升力体构型的可重复使用飞行器的发展历程。冷战后，以航天飞机退役为代表事件，先进天地往返系统的研究经历了一段时间的沉寂[1-4]。

作为目前唯一在役的载人天地往返运输系统，火箭垂直发射垂直伞降返回的钝头体飞船被视为最可靠的天地往返系统；垂直发射水平滑翔返回的航天飞机则因为可重复使用防热结构的脆弱性和使用维护成本的居高不下被暂时搁置；但是基于对低成本和舒适性的追求，对可重复使用升力体式天地往返运输系统的探索一直没有停止。

在未来发展的众多可重复使用升力体式天地往返飞行器方案中，目前技术上具备可行性或看得到技术前景的，主要包括以下几种飞行器：垂直发射水平返回轨道飞行器(VTHL)、水平起飞水平着陆(HTHL)天地往返系统、可重复使用垂直发射垂直返回(VTVL)天地往返系统(包括变种亚轨道飞行器)[5-8]。

1 背景与需求

实施便捷高效低成本的入轨飞行及再入返回或以高超声速进行长距离旅行或者进行物资投送，是未来空天技术发展的重要方向，同时也可能是未来颠覆人类出行方式的一个科技热点，图1展示了未来航天港想象图[9]。……