國際上公認空天飛機的技術難度要遠遠超過規格類似的航天飛機，兩者在機體設計和材料上幷不存在明顯的差异，動力系統的技術和實用水平才是决定空天飛機技術難點的關鍵。航天飛機目前都是采用常規助推火箭進行彈道式發射，只要有足够推力的火箭，就等于具備發展航天飛機的基礎。空天飛機的動力系統在結構和應用技術上與航天飛機截然不同，由此也使其在應用方面存在很多短時問難以克服的困難。
目前空天飛機的動力系統多采用吸氣式噴氣發動機和火箭動力的組合形式。這樣的動力系統在技術上基本可以適應現有科技發展水平，實際使用的技術難度和資金需求也沒有超過現有條件的限制。不過，組合動力系統在不同飛行階段中不可避免地存在死重問題，因此很難滿足經濟性要求。國外重點開發的是兼具吸氣式噴氣發動機和火箭的綜合動力系統，通過讓同一台發動機全程使用低溫燃料來滿足大氣層內外使用的要求。國外目前已經公開的這類裝置主要是采用液氫，甲烷燃料的空氣渦輪發動機(ATR)、超燃沖壓發動機(SCRAMJET)、液態空氣循環發動機(LACE)以及風扇一引射一沖壓推進系統(SERJ)。
現代化高超音速航空動力裝置在技術上具有很大的發展潜力和應用範圍，單純吸氣式結構的發動機可以滿足高超音速飛機的基本動力要求，當飛行器本身携帶氧化劑(更先進的技術是通過大氣層內飛行過程中捕獲和儲備氧氣作爲氧化劑)時還能够滿足亞軌道或跨大氣層飛行器的動力需要。綜合動力系統是將吸氣式發動機與火箭發動機綜合起來，在大氣層內飛行時利用低溫燃料(液氫、甲烷、丙烷)與進氣道吸人的沖壓空氣混合燃燒，當飛行器到達高空後逐漸在發動機燃燒室內加入液氧助燃，到飛行器接近大氣層外沿時完壘依靠低溫燃料和液氧燃燒産生動力，發動機燃燒室的工作狀態由吸氣式變爲與火箭發動機類似的工作方式。
空天飛機的綜合動力系統在原理上與目前戰術導彈固沖一體化動力系統類似，都采用吸氣式發動機燃燒室兼作火箭發動機的燃燒室，它們之間的主要區別是吸氣動力與火箭動力工作的先後順序。空天飛機的動力系統在采用吸氣方式工作時，在大氣層內的飛行速度可以達到6～12馬赫；在采用液體燃料火箭方式工作時，可以使飛行器速度增加到20一30馬赫，能够滿足飛行器進行亞軌道或者跨大氣層飛行的要求。
不過，這種綜合動力系統的技術難度要比分別采用大氣層內外兩套動力高得多，而且目前的技術水平也難以發展出滿足跨大氣層使用的動力裝置。現有超燃沖壓發動機和類似高超音速動力裝置的技術水平，只具備滿足飛行器在大氣層內15馬赫以下使用的設計和材料要求，短時間內也難以達到實用化型號所需要的推力和可靠性標准。
跨大氣層飛行器的軍事價值 |
