空天飞机需要哪些关键技术？
然而，经过几年的研究和分析，科学家们制定了一个规则，即过去的估计过于乐观？真的吗？以上三种方式说起来容易做起来难？要解决的关键技术难点绝不是短时间内可以突破的。这些关键技术是:
新构思的吸气式发动机
由于空天飞机的飞行范围是从大气层内到大气层外，速度范围是从0到M=25，如此大的跨度和工作环境的变化，是现有的所有单个发动机不可能做到的，从而使得空天飞机全新发动机的研制成为整个工程的关键？
众所周知，喷气发动机需要吸入大气中的空气而不携带氧化剂，但无法在大气层外工作，实用速度小；火箭发动机自带氧化剂，可在大气层内外工作，速度范围广，但携带的氧化剂体积大，比冲小？
目前空天飞机的动力一般是超声速燃烧冲压发动机和火箭发动机或涡喷+冲压发动机和火箭发动机的组合。但是超燃冲压发动机的发展存在相当多的技术问题，各种发动机的组合使得结构过于复杂不可靠？
计算空气动力分析
航天飞机重返大气层的空气动力学曾经花费了科学家们多年的心血，做了大约65438+万小时的风洞试验？航天飞机的空气动力学比航天飞机复杂很多？因为飞机速度变化大，马赫数从0到25变化；飞行高度变化很大，从地面到数百公里高的外太空；重返大气层需要很长的下降时间，航天飞机只有十分钟，航天飞机l~2小时？
解决空气动力学问题的基本手段是风洞？目前连美国都没有马赫数能跨越这么大范围的实验风洞？就算有风洞，也要几百万个小时测试，也就是说要100年以上的时间昼夜不停的测试？所以只能求助于计算机，通过计算来解决，但是求解纳维尔-斯托克斯方程在理论上和计算速度上还有很多问题？
发动机和机身一体化设计
空天飞机以超过6倍音速的速度在大气中飞行时，空气阻力会急剧上升，所以它的外形一定是高度流线型的？亚音速飞机常用的翼装发动机不能再用了？需要把发动机和机身结合起来，形成高度流线型的整体造型？也就是让前机身容纳发动机的进气口，让后机身容纳发动机的排气喷嘴？这叫“发动机机身一体化”？
一体化设计中，最复杂的是使进排气喷管的几何形状随飞行速度的变化而变化，从而调节进气道，使发动机在低速时产生额定推力，在高速时降低油耗，同时还要保证进气道有足够的刚性和耐高温性能，使其在再入大气层时能承受高速气流和气动热的作用，使其不发生明显变形，可以多次重复使用？
防热结构和材料
空天飞机需要多次离开大气层，每次都会由于与空气的剧烈摩擦而产生大量的气动加热。特别是当它们以高超音速返回大气层时，气动加热会使它们的表面达到极高的温度？机头温度约1800℃，机翼和尾翼前缘温度约1460℃，机身下表面约980℃，上表面约760℃？所以，一定要有个轻重？性能好？可重复使用的热保护系统。
空天飞机在起飞和上升阶段必须承受发动机的冲击吗？震动？空气动力学的作用等。，在返回和再入阶段会受到颤振的影响？柯震？起落架摆振的作用是什么？在这种情况下，热防护系统既要保持良好的气动外形，又要长期可重复使用，易于维护，所以其技术难度相当大？
目前航天飞机由于气动加热时间短，在表面覆盖二氧化硅防热瓦可以达到满意的防热效果，但对于航天飞机来说远远不够？
如果只靠增加防热层厚度来解决问题，重量会大大增加，防热层不能烧坏，否则影响重复使用？更简单的解决方法是在鼻子里？在机翼前缘等局部高温区域，采用传热效率特别高的吸热管吸热，从而将热量传递到温度较低的部位？
比较好的办法是采用主动冷却防热系统，即将机体结构与防热系统融为一体，即将机体结构设计成夹层或管道，使推进剂在夹层或管道内流动，从而吸收空气在结构外表面摩擦产生的热量？
为了满足空天飞机的热防护要求，正在研究快速凝固粉末冶金工艺生产高纯度？轻质耐高温合金？美国开发了一种高速凝固的Ti-B合金，其高温强度可以达到目前使用的钛合金在室温下的强度。这种合金适合制造机身内部结构骨架？
机头、机翼等温度最高的部位需要碳复合材料，涂上碳化硅，重量轻，耐高温性能好？另外，金属基复合材料，比如碳化硅纤维增强钛复合材料，需要研究吗？这种材料应该既有碳化硅的耐高温性能，又有钛合金的高强度特性？
空天飞机技术难度大，需要大量投资，研制周期长。所以未来全尺寸样机的研制必然会像空间站一样采取国际合作的形式？