问题背景：

组合动力由两种或两种以上单一类型发动机（例如涡轮发动机、冲压发动机、火箭发动机等），通过热力循环与结构布局，有机融合形成新型动力装置。与单一发动机相比，组合动力发动机工作模态更多，飞行高度速度包线更宽，综合性能也更高。目前，组合循环动力技术主要包含火箭基组合循环动力、涡轮基组合循环动力及预冷类组合循环动力等。

水平起降组合动力运载器采用多种模式组合的动力系统，可在稠密大气、临近空间及跨大气层高速飞行，具有水平起降、按需发射、自由进出空间、重复使用的特征，其载荷投送效率高、任务适应能力强、应急响应速度快、运输使用成本低,是未来自由进出空间、有效利用太空的有效途径，可带动科学技术领域跨越式发展，将成为国民经济新的增长点。

水平起降组合动力运载器一体化设计技术依托于先进组合动力、新型推进剂、复合材料、高精度仿真、先进制造等前沿科学技术，使运载器实现更丰富的飞行任务模式、更高的经济性。然而水平起降组合动力运载器各系统间耦合紧，复杂程度高，一体化设计技术难度极大，目前仍处于概念研究阶段，技术途径尚不明朗，各国正开展多途径探索。

发展水平起降组合动力运载器一体化设计技术，能够有力支撑未来快速进出空间、深空探测等任务，推动未来航天运输的革命性发展，并对未来产生深远的影响。

关键突破点：

水平起降组合动力运载器作为未来航天运输的重要发展方向，依赖于先进组合动力、先进材料与制造技术等的革命性跨越，实现更高性能的空天一体化运输和航班化运营。针对水平起降组合动力运载器的一体化设计技术研究，多项关键技术有待于突破，主要包括：

（1） 高集成组合循环动力系统一体化设计技术

（2） 高协同机体/推进一体化设计技术

（3） 气动/动力/控制多学科一体化设计技术

（4） 动力/环境/任务多约束轨迹优化设计技术

（5） 能源生成与热管理一体化设计技术

（6） 内外流多物理场一体化仿真与试验技术

（7） 重复使用防热结构一体化设计与制造技术

（8） 预测与健康管理技术

战略意义：

水平起降组合动力运载器具有快速、廉价、可靠的特点，可成为低成本天地往返运输工具，具备应急响应发射入轨、在轨维护与按需返回能力，大力推动空间开发。水平起降组合动力运载器一体化设计技术是支撑未来航天运输系统发展与应用的核心技术之一，是未来先进航天运输系统的重要支撑技术之一。

通过开展水平起降组合动力运载器一体化设计技术研究，保证运载器高性能、高可靠、安全运行，能够以更加经济有效的方式满足航天运输对于运行成本、使用效能和保障能力的需求。通过航班化运营的方式，可大大降低发射费用，作为降低航天发射成本的有效途径，可实现安全、快速、机动、环保地进出空间，支撑我国航天高密度发射任务，有效服务国民经济建设，推动社会经济快速发展。

水平起降组合动力运载器逐步成为当今航天运输系统的热点、难点和竞争点，作为前沿技术的代表之一，国内外从未停止探索创新的步伐。发展水平起降组合动力运载器一体化设计技术，将突破先进组合动力、智能飞行控制、轻质防热/承力材料、快速维护保障等一大批核心关键技术，推动空气动力、材料、动力、控制等基础学科的发展，促进加工、制造、试验等工程能力的提升。

发展水平起降组合动力运载器，能够大幅提升我国自由进出空间和利用空间的能力，是深入推进航天技术、实现由航天大国向航天强国迈进的重要内容。发展水平起降组合动力运载器，将进一步服务民生和国民经济，具有十分广泛的应用前景和社会效益。