随着进入空间需求不断增加，航天运输系统一直向低成本可重复使用的方向发展。“追梦者”（Dream Chaser）是由美国内华达山脉公司（SNC）研制的一款多用途、可重复使用升力式轨道飞行器。该飞行器利用火箭顶推发射入轨，返回阶段以水平滑翔方式在常规跑道着陆，具备执行载人任务、货运任务、在轨服务的能力，也能够长期在轨运行，充当近地轨道试验平台。目前，“追梦者”由SNC的子公司——塞拉航天公司（Sierra Space）负责研发和运营，原计划在“火神”（Vulcan）火箭第二次发射任务中首飞执行美国国家航空航天局（NASA）的“国际空间站”（ISS）商业补给任务，发射却一再推迟。2025年9月，NASA与塞拉航天公司达成协议，调整“国际空间站”货运合同，“追梦者”的首飞任务将推迟至2026年底，转为以自由飞行演示为主要目标。

“追梦者”飞行器构型可追溯至苏联在20世纪80年代为“暴风雪”（Buran）航天飞机研制无人轨道火箭飞机-4（BOR-4）验证机（见图1）。NASA获取到了BOR-4相关信息，兰利研究中心基于BOR-4的外形进行逆向工程设计，并设计出HL-20升力体气动外形（见图2）。罗克韦尔公司（Rockwell）和洛马公司（LM）等也基于HL-20提出了载人飞行器的设计方案，开展操作、着陆、制造等方面的研究。不过，HL-20项目下的研究在1995年被终止，HL-20被锁到了兰利研究中心的仓库中。

图1 BOR-4验证机

图2 HL-20升力体外形

2004年初，小布什政府提出“太空探索构想”，发展新型载人运输系统替代航天飞机。2004年9月，NASA埃姆斯中心响应顶层政策，基于兰利研究中心的HL-20升力体外形，联合太空开发公司（SpaceDev，拥有固液混合动力技术，后被SNC公司收购）提出采用固液混合动力的“追梦者”飞行器方案，发展载人飞行器和飞行试验平台，为美太空探索活动提供低成本、常态化的进入空间能力。2005年，联合太空开发公司在得到兰利研究中心的HL-20气动模型以及大量数据后，基于此前开展的试验基础，对HL-20的翼面进行了调整，增加了舱门，形成了“追梦者”飞行器的雏形。2008年，SNC公司以3800万美元的价格收购联合太空开发公司，包括其“追梦者”飞行器。2010年，SNC利用“追梦者”飞行器方案参与NASA商业乘员计划的竞争，先后得到3.6亿美元经费，使得“追梦者”飞行器研制计划得以快速推进。

通过商业乘员计划

发展载人版“追梦者”飞行器

2010年2月，NASA启动计划的“商业乘员开发项目第1阶段”（CCDev1），鼓励商业航天公司发展安全可靠、低成本的载人航天运输能力。2011年4月，SNC公司在“商业乘员开发项目第2阶段”（CCDev2）从NASA获得1.056亿美元，继续推进载人版“追梦者”飞行器的研制。2012年2月，完成了第一架全尺寸“工程试验样机”（ETA）主结构装配。2012年，NASA授出“商业乘员综合能力项目”（CCiCap）合同，SNC公司获得2.125亿美元。2013年10月，ETA验证机进行首次进场着陆试验，ETA验证机受到严重损坏。2014年9月26日，NASA宣布“商业乘员运输能力”（CCtCap）合同竞争结果，波音公司（Boeing）和太空探索技术公司（SpaceX）被选中，分别获得42亿美元和26亿美元。NASA认为“追梦者”飞行器技术不成熟，没有继续支持该项目。

竞争失利后，瞄准CRS-2任务，

发展货运版“追梦者”

SNC公司竞争NASA商业乘员计划失利，因缺少经费，被迫缩减人员规模，“追梦者”研制进展放缓。SNC在2014年9月29日宣布“追梦者”全球项目，试图依靠商业需求和其他国家的支持推动项目进展，并完成CCiCap计划下剩余的里程碑任务。2014年底，面对NASA“第二轮国际空间站商业补给服务”（CRS-2）招标，SNC公司快速响应，基于此前载人版方案提出了“追梦者”商业货运补给服务，竞争CRS-2合同。2015年3月，SNC公司对外公布了“追梦者”货运系统方案，提出折叠翼设计方案，并增加货运舱提高货运能力。

再获NASA经费支持，

推进货运版飞行器研制

2016年1月，SNC获得NASA的“第二轮国际空间站商业补给服务”合同，轨道-ATK（Orbital - ATK）、SpaceX公司也获得了该合同。按照合同要求，每家公司在2019—2024年将至少完成6次“国际空间站”货运任务，由于里程碑任务的不确定性，总成本将取决于任务类型和数量，授予3家公司的合同总价值最高可达140亿美金。

SNC公司从2016年底启动“追梦者”第二阶段测试，包括全尺寸无动力牵引试验、飞行前试验和进场着陆试验，收集空气动力学数据、验证航天器低速稳定性和控制能力、验证亚音速轨道飞行器飞行软件功能等。2017年5月，NASA和联邦航空管理局（FAA）联合评估了“追梦者”的地面、发射、飞行和着陆方案，SNC通过了CRS-2合同下的重要里程碑任务审查——“综合评审3”（IR3）。

2018年10月，“追梦者”通过“关键设计评审”（CDR）。2018年12月，“追梦者”通过“综合评审4”（IR4），验证了其设计性能，进入首飞飞行器的全面装配阶段。2019年10月和2020年4月，“追梦者”飞行器结构分包商洛马公司分别交付了首飞飞行器的机身主结构和机翼主结构，SNC公司充分利用了洛马公司在F-22和F-35战斗机复合材料结构制造方面的技术和经验。2020年5月，SNC完成首个“流星”（Shooting Star）货运舱的制造，交付总装，“追梦者”进入关键装配阶段。2020年10月，SNC公司采用1/10的“追梦者”缩比模型进行风洞试验，测试气动力对“追梦者”机身结构的影响，验证机身结构能够承受飞行过程中的气动载荷。

2021年4月，SNC将“追梦者”与商业空间站等主要的航天系统业务和产品剥离出来，成立了私营航天公司——塞拉航天公司，并在当年11月得到14亿美元融资，成为历史第二高的航天融资，仅低于SpaceX公司在2020年8月获得的19亿美元融资，充分利用商业资本支撑其后续发展。2022年4月，“追梦者”飞行器的结构已经基本完成装配，进入最后的集成和测试阶段（见图3）。2022年5月，SNC公司与航空航天制造商精神航空系统公司（Spirit AeroSystems）签署合作协议，联合生产“流星”货运舱，降低后续生产成本。SNC公司希望通过联合产业力量，为“追梦者”飞行器的常态化运营提供产能保障。

图3 首架“追梦者”飞行器主结构完成装配

2023年5月，研制人员在组装厂首次为空天飞机供电，运行飞行计算机和其他组件，而在太空中是通过太阳能电池板为其供电。2023年11月，首架“追梦者”在阿姆斯特朗试验设施进行严格的发射前测试，原计划于2024年首次飞行。2024年5月，首架货运版“追梦者”坚韧号与“流星”货运舱完成了冲击、震动、热真空等环境测试，准备运往佛罗里达州的肯尼迪航天中心。在肯尼迪航天中心进行声学和电磁测试，工人还将安装热防护元件并集成有效载荷。坚韧号飞行器正在肯尼迪航天中心接受最终测试，还需要进行最终的环境测试、推进和电气系统检查、热防护瓦测试以及发射前处理。

2025年9月，NASA与塞拉航天公司达成协议，首飞任务将推迟至2026年底，“追梦者”不再执行“国际空间站”商业补给任务，转为以自由飞行演示为主要目标。塞拉航天将专注于2026年底的飞行演示验证，NASA将在研发的剩余阶段和飞行演示过程中提供最低限度的支持。同时，原合同规定的固定任务数量条款取消，但NASA可以在试飞成功后向塞拉航天追加补给飞行订单。

“追梦者”经历了近20年的方案研究和工程研制，伴随着技术进步和需求变化，其设计方案也出现了调整，但基本外形轮廓以及结构尺寸并未发生非常显著的变化。

总体方案

“追梦者”飞行器采用升力式构型，气动特性介于升力体与带翼飞行器之间，初始构型长9m，高2m，翼展7m，起飞质量9t，再入过程中的过载系数为1.5g，着陆跑道长度需大于2.2km。SNC公司规划了3种“追梦者”飞行器构型，分别为货运版（DC100）、载人版（DC200）和在轨服务版（DC300），如图4所示。载人版和在轨服务版的构型仍在研发中，瞄准未来的商业及军事航天需求。

图4 2021年SNC公司发布了规划的3种“追梦者”构型

（1）货运版“追梦者”

货运版“追梦者”尾部装有一次性的“流星”货运舱，整个系统的上行货运能力超过6t（含增压货物与非增压货物），“追梦者”返回地面时可携带1.85t的增压货物。货运版“追梦者”可重复使用15次以上，复用周期为90天，采用折叠机翼，可安装在火神火箭直径5.4m的整流罩内。因为货运版不需要逃逸能力，因此未设计主推进系统，仅采用多组推力器进行有限的在轨机动操作。货运版“追梦者”飞行器示意图如图5所示。

图5 货运版“追梦者”飞行器示意图

“流星”货物舱长为4.57m，最大可搭载4t增压和非增压货物。“流星”货物舱太阳能电池板可提供高达6kW的电力，舱段内部装有6台推力器，可为“追梦者”提供在轨机动操作能力。当货物卸载后，“流星”货物舱能够搭载空间站的废弃处置物再入大气层，与“追梦者”分离后，在高温下燃烧损毁。“流星”货物舱还可以为航天员提供正常的机舱环境，通过舱段尾部的舱门进入“国际空间站”。

（2）载人版“追梦者”

如前所述，“追梦者”最初是为载人任务而设计的，SNC于2005—2014年一直围绕载人构型开展研制活动。最初，单架载人型重复使用设计寿命为25次任务，最多能够搭载7名乘员，独立在轨运行时长可达3.5天，采用固液混合火箭发动机作为主动力系统，机翼不可折叠，不需安装在整流罩内，直接利用火箭顶推发射。

根据SNC公司官网信息，目前规划的载人版“追梦者”长度仍为9m，大约是航天飞机尺寸的1/4，与货运版“追梦者”共用85%的系统硬件，主要区别在于增加玻璃窗、环控系统和生命支持系统，并增加主推进系统来实现应急逃逸能力和较大的轨道机动能力。载人版“追梦者”不带货物舱，上行载荷能力为1.5t，可以搭载6名乘员送入“国际空间站”或目的轨道。

（3）在轨服务版“追梦者”

SNC最初主要瞄准商业和民用需求发展“追梦者”飞行器，但是随着项目进展以及背景需求的变化，SNC越来越重视“追梦者”的军事应用前景。2021年SNC宣布，SNC已经明确提出“追梦者”后续构型将能够支撑国家安全需求。在2022年7月，SNC成立“国家安全顾问委员会”，针对太空威胁开展独立评估，研判技术趋势，提供相应的解决方案。在2022年9月，SNC与美国运输司令部（USTRANSCOM）签订无经费支持的联合研究协议，探索“追梦者”应用于人员和货物点到点快速运输的潜力。

研制特点

（1）基于成熟构型，充分借用NASA已有数据和能力

SNC选择HL-20作为“追梦者”原型，充分继承了NASA此前的大量研究成果，包括兰利研究中心在上千次风洞试验中积累下来的丰富数据，以及NASA联合罗克韦尔及臭鼬工厂（Skunk Works）等开展的载人构型方案研究成果。SNC还基于兰利研究中心HL-20驾驶舱模拟器研制了“追梦者”飞行器的驾驶舱模拟器。而且，SNC聘用了多位原HL-20项目的工程技术人员，帮助进行外形优化、风洞试验、制导控制设计、仿真分析等具体工作。SNC通过充分借用原有基础，有效降低了技术风险。而上述工作有一定的前提，即NASA与工业部门之间建立了合作模式，允许其转让已有的技术和数据，才使得基于HL-20研制“追梦者”飞行器具有可行性。

（2）以民商应用作为出发点，再逐步向军事用途拓展

2004年，时任总统小布什宣布航天飞机于2010年退役，美国将面临载人航天能力的缺失，SNC公司抓住这一机遇，从2005年着手“追梦者”飞行器的研制计划，重点面向民商需求发展载人版“追梦者”，从NASA获得了大量资金支持。最初选择民商领域作为切入点，既满足当时的政府需求，也在很大程度上避免了与X-37B之间形成竞争关系（后者在2006年得到空军的全面支持）。同时，商业市场需求更加多元化、差异化，牵引SNC提出载人、货运和在轨服务等不同的应用场景。随着“追梦者”逐步走向应用阶段，SNC能够依靠更加成熟的解决方案获取军方认可，拓展军事航天领域的应用前景，挖掘该飞行器在军事物资运输、应对太空威胁方面的潜力。

（3）垂直整合，形成具有一定闭合性的产品体系

“追梦者”飞行器研制计划从2005年至今已有近20年的发展历程，方案构型持续迭代更新，从最初的载人版发展到货运版，再拓展到多种在轨服务版构型。到2021年，SNC将航天业务拆分，成立塞拉航天公司，以“追梦者”飞行器（含其“流星”货运舱）和“大型充气柔性环境”（LIFE）居住舱为核心，将航天运输系统、空间站等产品，以及推进、电源、生命保障、热控、在轨对接等技术基础进行整合，在公司内部形成具有闭合性的产品体系，构建近地轨道商业化平台，提供商业空间站服务、近地轨道商业人员和货物运输服务、商业在轨服务，远期还可以为地球轨道以远的深空目的地提供商业人员和货物运输服务。

（1）自由飞行演示将收集重要数据，实现商业货运仍是基本目标

新型航天运输系统的研发是一个复杂的系统工程，“追梦者”飞行器的开发难度远超出预期。其首飞目标转为自由飞行演示，表面上看是因技术难度大而降低任务目标，但更有可能是为实现货运目标而采取可靠的发展路径。通过自由飞行试验充分验证飞行器的关键性能与技术成熟度，同时积累真实环境下的飞行数据，既确保“追梦者”飞行器系统的持续测试，又能验证其未来近地轨道货运能力。这种策略与SpaceX公司发展“超重-星舰”所秉持的“尽可能通过飞行试验释放技术风险”的理念高度契合，在真实飞行中暴露问题进行迭代和优化。另外，从塞拉航天公司的角度看，未来将构建商业空间站和太空栖息地，具备可靠的天地往返和轨道货运能力是前提，所以实现商业货运能力仍是“追梦者”的基本目标。

（2）通过更灵活方式与政府合作，扩展任务场景执行国家安全任务

作为美国首款带翼可重复使用的商业飞行器，“追梦者”在成功完成自由飞行演示验证后，NASA将依据现有合同向塞拉航天公司订购其前往空间站的正式货运任务。随着太空战略地位的日益凸显，塞拉航天公司也正持续拓展该飞行器的任务场景，以应对多样化的太空安全需求，服务于国家安全的战略优先事项。未来，为保障美国持续、可靠的天地往返和轨道货运能力，“追梦者”将以更加灵活的任务模式，与NASA、天军（SF）等机构合作，执行高频次国家安全发射任务。

“追梦者”飞行器作为全球首架商业货运升力式重复使用飞行器，研制计划从2005年至今已有近20年的发展历程，基于成熟的方案构型持续更新迭代，从最初的载人版发展到货运版及多种在轨服务版构型，不断拓展飞行器的任务领域，为未来的升力式重复使用飞行器提供重要的借鉴和参考，其发展路径呈现出三大核心特征：在技术层面，通过继承已有的成熟构型，大幅降低初期研制风险；在工程层面，依托NASA技术转移机制与商业资本驱动，构建起需求牵引产品迭代的敏捷开发模式；在应用层面，以民商需求为切入点，逐步向军事领域延伸，形成多元任务谱系。虽然首飞任务调整为自由飞行演示，但是“追梦者”的长期发展目标并未改变，始终聚焦于货运、载人及国家安全等核心任务，推动“天地往返+轨道转移”的综合运输体系发展，进而塑造未来空天运输体系。