不过火箭动力重复使用天地往返飞行器也有自身缺点，就是灵活性不够，毕竟它需要专门的航天发射场，而且随着技术发展，纯火箭发动机的比冲已经接近理论极限，难以有更大突破。为此各国航天科学家又提出外形更科幻的组合动力重复使用天地往返飞行器，它有一个外界更熟悉的名字：“空天飞机”。据介绍，各国现有发动机分为涡轮、涡扇、冲压、火箭等多种，每种都有各自适合的工作范围和优势，单靠一种发动机，难以实现宽速域大空域空天往返运输。而使用组合动力的空天飞机，可以通过在大气层内外使用不同的发动机，最大程度地发挥推进系统的性能。
通俗地说，空天飞机可以像普通飞机那样从机场跑道上起飞，在大气层内高超音速飞行，再进入太空成为航天器，最后再重返大气层，像飞机那样在飞机场跑道上降落。
然而说起来简单做着难。美国早在20世纪80年代就推出“国家空天飞机计划”，它采用组合式超音速燃烧冲压发动机，可以直接从机场起飞后进入太空，并雄心勃勃地“要在2000年实现X-30试验机型的首飞”。同期，联邦德国提出的“桑格尔”空天飞机技术难度相对较小，它是载机与航天飞机的组合，载机从机场起飞后，在高空释放航天飞机，完成各自任务后，两者都可以水平着陆。法国和日本也提出过自己的空天飞机设想。但它们最终都因技术难度太大而中途下马。
进入21世纪后，英国又推出“云霄塔”空天飞机项目，“预计十年内首飞”，但直到现在，它仍处于PPT状态……归其原因，空天飞机要实现组合动力的工程应用，仍有大量的关键技术亟待解决。
如今，向来说话算数的中国航天来了。
没错，就是那个“说什么时候登月就什么时候登月”“说什么时候探火星就什么时候探火星”的中国航天。
这次中国航天科技集团的亚轨道重复使用运载器首飞任务取得圆满成功，“为我国重复使用天地往返航天运输技术发展奠定了坚实基础”。
中国航天领域的另一个巨头——航天科工集团此前也在空天飞机领域有长远布局并稳步推进。
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