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太空有效载荷运送方法
    本发明涉及一种有效载荷运送方法，尤指一种将地面有效载荷送入太空的方法。

    现有文献公开的将地面有效载荷送入太空的方法，主要是通过运载火箭从地面发射基地(含海面、水下和地下)，将载荷送入太空预定轨道；或者是通过航天飞机从地面发射基地，直接将载荷送入空间轨道。用这两种方法向太空运送载荷，绝非易事，需要将它们从地面推起，加速至第一宇宙速度，以便脱离地球的引力场，才能进入近地轨道；如果还要进入更高轨道，则需再进一步加速，甚至加速到第二宇宙速度或者第三宇宙速度。同时发射过程中必须用很大的贮箱(液体燃料)或很大的壳体(固体燃料)和大的发动机。还需要进行一个子级又一个子级地多级接力，才能最终达到宇宙速度，将有效载荷送入预定的空间轨道。这样，整个运载系统就是一个庞然大物，最终也只能将很少一部分有效载荷送入轨道，绝大部分的载荷都消耗掉了(如燃料)和扔掉了(如各个子级的发动机、贮箱和壳体)。由此造成很大的消耗，发射效率较低，并须花费很大的财力和物力。另一种方法就是将装载有效载荷的轨道器悬挂于载机机翼下驮运至空中去发射，这种方法存在的不足是，轨道器与载机之间的空气动力干扰可能是关键，而且外挂的空间限制了轨道器的外形尺寸不可能较大，只能用于将较小的载荷如小卫星送入太空，不可能载人作空-天-空旅行或其它用途。

    本发明的目的在于克服现有发射方法存在的不足，并充分挖掘现有技术的潜力，提供一种能最大限度将有效载荷送入太空的方法。

    本发明的技术方案为，将有效载荷置于轨道器上，将轨道器置于母机机舱内，用驮机(下面级或称母机)将最终入轨之轨道器(上面级或称子机)，从地面驮运到高空去发射；子机采用从母机后舱门倒退滑出的分离方式；发射时，采用大姿态角和急跃升的发射方式；子机返回时，启动发动机离轨，动力减速再入大气层，无动力滑翔降落，也可动力降落；实现本方法地系统模式为母机包容子机；子机完成轨道任务后，可自行返回地面修整后，留待下一次重复使用，母机可重复使用。

    本发明由于采用了空中平台内部发射方式，可以较小的消耗将较大的载荷送入太空，显著提高发射效率，降低费效比，同时采用空中发射方式，不必专建大型的专用发射场和巨型的发射塔架，因而节省下巨额的建设费用和周期；子机的起飞和降落机场的随意性很大，而且准备时间很短，因此出、入太空的“天窗”很多，不必为等待专门的“天窗”而耽误时日；采用大姿态角和急跃升的发射方式，可解决子机分离滑出时，母机的重心移动量大，处理不好会造成危险的问题；充分利用子机的发动机，避免了安装沉重的防热瓦；采用本发明方法，可实现快捷空-天-空洲际旅行的愿望。

    本发明的技术方案是这样实现的，将空中平台大型飞机作为母机，将装载有效载荷的子机置于母机的腹舱内，子机只保留最必须的质量，其它质量都是利用母机的质量母机飞至能够到达的高度，然后用最大姿态角拉起，同时打开后舱门，让子机倒退滑出，母机可返回地面；子机先下沉约5秒钟，飞行高度约下降100米，为母机留出安全距离后，再行空中点火、加速，爬升直至进入空间轨道。子机的轨道任务(在轨道上收、放卫星，为空间站运送补给和接送宇航员等)完成后，启动发动机离轨，动力减速再入大气层(免装过重的防热瓦)，无动力滑翔降落，进行修整补充后，再进入母机腹舱，准备下一次发射。

    根据不同的有效载荷和轨道高度，子机可以是不同质量的系列轨道器，因此母机也可以是多种型号的飞机系列。

    以母机是“安-225”大型运输机为例，它的商业最大载荷是250t，从保守的角度，参照(俄)“能源号”的运载系数1.25％(美航天飞机为1.44％)，假设子机的起飞质量为250t，由于是高空发射，从地面到高空发射点所消耗的质量28.1％全部由母机提供，子机就可将4.00t的有效载荷送入近地轨道，这相当于起飞质量为348t的中国“长征-3C”或欧盟“阿里安42-P”的运载能力。如果将“安-225”的燃油量减少，不必飞最大射程，再拆掉飞机上一些不必要的设备，将节省下来的这些质量全部给予子机，空中发射点改为更高的急跃升发射点，将可以大大提高子机的入轨载荷。