冷战狂想之苏联图波列夫Tu-2000单级入轨高超音速空天飞机

图波列夫Tu-2000是由苏联图波列夫设计局设计的计划中的高超音速空天飞机。它旨在测试验证单级轨道航空航天飞机和图波列夫Tu-360洲际高超音速轰炸机的技术。

Tu-2000的初始工作始于1970 年代，作为苏联对美国X-30高超音速空天飞机项目的回应。当时图波列夫设计局开始设计发射重量约为300吨的航空航天飞机，考虑了各种推进方法，例如液体火箭发动机，核动力发动机，等离子发动机。Tu-2000工程于1986年正式启动，三年后，图波列夫设计局提出了一种单级入轨航空航天系统，该系统可以在地面正常起降。采用了涡轮喷气发动机、超燃冲压发动机和液体火箭发动机的组合动力装置。

Tu-2000被设计为无尾三角翼飞机，整体呈光滑流线型，后机身总共装有7台发动机，分别为4台涡轮喷气发动机（用于在大气层内机动），1台超燃冲压发动机（用于加速至高超音速）以及2 台液体燃料火箭发动机（用于在真空中机动）。近几年来美国空军也在寻求类似的单级入轨航天器，或者高超音速亚空间火箭飞机。X-20太空战斗机是美国在冷战初期设想的多级入轨机场降落航天器，之后便是X-30计划。臭鼬工厂曾经以SR-71黑鸟高空高速侦察机充当航天器背负式发射平台，这肯定是两级入轨。美国人在冷战期间也没有搞出单级入轨方案。

由于需要大量的发动机来优化不同飞行模式下的飞行效率，Tu-2000的大部分机体空间被液氢燃料箱占据，所有发动机都使用液氢燃料。两名机组人员的驾驶舱位于飞机头部尖端，该机的安全保障系统很有特色，在遇到坠毁危险时，驾驶舱可以整体弹射逃生，机组人员的座椅也可以单独弹射逃生。

Tu-2000需要从长达3公里的标准机场跑道起飞，起飞后先以涡轮喷气发动机进行亚音速飞行以达到设定的加速起点，然后在特定高度启动超燃冲压发动机加速到15马赫以上，逐渐脱离大气层，最后进入200公里的外太空地球轨道，Tu-2000可以在轨道上进行一天的任务，并可以利用火箭发动机进行变轨机动。

1991年苏联解体后，俄罗斯接手了Tu-2000项目，并在莫斯科航展上展出了Tu-2000的概念模型。计划分两个阶段实施该项目：第一阶段先制造一架不完全体的Tu-2000A飞机，飞行重量为70-90吨，最高速度为6马赫，翼展为14米，Tu-2000A只用来验证高超音速性能，不进行入轨测试。

第二阶段假设了各种实施选项：Tu-2000B，Tu-2000C和高超音速客机。Tu-2000B是一架半成品亚轨道高超音速轰炸机，航程为10000公里，起飞重量为350吨，六台发动机在亚空间高度提供超过8马赫的速度，但是还不能飞入外太空轨道。Tu-2000C的起飞重量为260吨，速度为15-25马赫。它将携带8-10吨的负载进入200公里的外太空轨道。高超音速客机则细节太少。

到苏联解体时，Tu-2000项目正在如火如荼地进行，到1991年1月，已经制造了Tu-2000A的许多结构元件：镍合金机翼，低温燃料箱和钛合金复合燃油管路。当时美国的X-30项目在进度上似乎落后于Tu-2000，说明苏联人的航空航天技术水平并不差。

由于1992年夏天缺乏研究资金，Tu-2000项目就此中止，有传言图波列夫已经转向商业用途研究，但是到今天也没有下文。到目前为止，美国和苏联/俄罗斯依靠助推火箭送上太空的航天飞机都进行过正常的轨道飞行，然后正常在机场降落。但是单极入轨不依赖多级火箭助推器的的正常机场起降型空天飞机到现在都没有出现，只是有各种五花八门的设想，要么单极运作飞不出大气层，要么多级运作飞出大气层，说明技术难度很大。

目前俄罗斯最有希望的两级入轨方案是以M-55作为航天器的发射平台，具体请看：俄罗斯计划以M-55高空研究飞机背负式发射太空飞机，但该项目前景不明