空天飞机是一种既能航空又能航天的新型飞行器。它像普通飞机一样起飞，以高超音速在大气层内飞行，在30―100公里高空的飞行速度为12―25倍音速，能直接加速进入地球轨道，成为航天飞行器，返回大气层后，像飞机一样在机场着陆。成为自由地往返天地之间的运输工具，人们称它为空天飞机。
凡是航天飞机能
空天飞机飞行速度很快，便于实现全球范围内的快速客运，地球上任何两个城市间的飞行时间都用不了两个小时。空天飞机对地面设施要求简单，维护使用方便，操作费用低，在普通大型机场上就能水平起飞和降落，具有一般航线班机的飞行频率。它以液氢为燃料，在大气层飞行时，充分利用大气中的氧气。加之它可以上百次的重复使用，真正实现了高效能和低费用的优点。据估算，用它发射近地卫星费用只有航天飞机的1／5，而发射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中立于不败之地。
空天飞机的历史
早在上世纪60年代初，就有人对空天飞机做过探索性试验，当时它被称为“跨大气层飞行器”。由于当时的技术、经济条件相差太远，且应用需求不明确，因而中途夭折。上世纪80年代，在美国的“阿尔法”号永久性空间站计划的刺激下，美、英、德、法、日等国纷纷推出了可重复使用的天地往返运输系统方案。
1986年，美国提出研制代号为X-30的完全重复使用的单级水平起降的“国家航空航天飞机”，其特点是采用组合式超音速燃烧冲压喷气发动机。英国提出了一种名叫“霍托尔”（或译“霍托克”，意为“水平起落航空航天飞机”）的单级水平起降空天飞机，其特点是采用一种全新的空气液化循环发动机。德国则提出两级水平起降空天飞机“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器。两级都能分别水平着陆。
美国人在完成阿波罗登月计划后，紧接着实施空间站计划，1973年5月发射了“天空实验室”实验性空间站，并为此研制了航天飞机，作为可重复使用的天地往返运输系统，逐步取代了一次性使用的运载火箭。
除美国外，当时世界上计划进行航天飞机研制的还有：苏联(俄罗斯)的“暴风雪”号航天飞机，其轨道飞行器可重复使用，它由一次性使用的“能源”号火箭发射，返回时像飞机一样水平着陆；1988年10月，苏联“暴风雪”号航天飞机试飞成功后，计划被取消。欧洲航天局的“赫尔墨斯”航天飞机计划，也放慢了步伐。日本计划的“希望”号无人驾驶航天飞机，也只进行了缩比模型试验。
研制空天飞机的技术难度比航天飞机更大，耗资更巨。技术难度和资金短缺，使各国的空天飞机计划难有进展。美国国家航空航天局此次对新研制的极超音速X-37B无人机进行的成功试飞，是不是一次突破，是不是预示着人类不久就将像乘坐飞机一样往返空天地之间，人们将拭目以待。
空天飞机的价值
随着航天活动规模的扩大，估计在21世纪，仅美国送入轨道的总重量就达9万吨，因此，每年的运输量将猛增到数万吨。但是，目前最先进的航天运输工具――美国现在的航天飞机，运送每公斤有效载荷进入地球轨道的费用达十几万美元。因此，大幅度降低航天运输费用，已成为开展大规模航天活动的关键问题之一。据目前估计，空天飞机的运输费用至少可降到目前航天飞机的1/10，甚至可降到1％。
此外，用空天飞机发射、维修和回收卫星，不需要规模庞大、设备复杂的航天发射场和长达一两个月的发射前准备，也不受发射窗口的限制。它完成一次飞行任务后，经一周的维护就能再次起飞，能适应频繁发射的需要，它的投入使用，将使人类可以方便地进入空间，“登天”就不再成为难事了。
提高飞机的飞行速度一直是航空界努力的目标。空天飞机的研制将带来航空技术的新飞跃，将使航空技术从超音速飞行跃入高超音速飞行的时代。空天飞机作为一种高超音速运输机，具有推进效率高、耗油低、载客（货）量大、飞行时间短等优点，是实现全球范围空运的一种经济而有效的工具。
美国正开发新型的空天机飞机，在有人驾驶时，能在常规机场水平起飞和着陆；还可在大气层内飞行，此时飞行马赫数为5，从美国的纽约飞往东京只需2小时；也可作地球大气层外的轨道飞行，此时的飞行速度为25倍音速，仅需90分钟就能绕地球一周。除作常规的民航机外，它还可代替现有的航天飞机作轨道飞行。据估计，使用高超音速空天飞机可使民航机的速度增加6倍。
空天飞机具有重要的军事价值，可作为战略轰炸机、战略侦察机和远程截击机使用，具有一般轰炸机、战斗机和导弹所“不可比拟”的攻击和防御力量。在未来太空战中，既可以当做航空兵参加战斗，也可以参加天军行列，出现在太空战场上，与太空“敌人”厮杀。它是比航天飞机、空间站、卫星更为灵活、战斗力更强的一种太空武器。在给人类带来方便的同时，空天飞机也孕育着人类的新的不和谐音。
英国研制的“太空巴士”。
星式空天飞机，能进入100英里高空，能在普通机场降落。
美国研制的空天飞机“太空帆船”。
德国研制的“桑格尔空天飞机”。
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