回到实验室，叶明第一时间铺开图纸构，开始构思跨世纪的的空天飞机。
空天飞机，是既能航空又能航天的飞行器，是掌控制空权的关键武器，就算是前世也没有成建制的空天飞机，模型也只有大俄那边的最靠近现实。
空天飞机上需要同时装有飞机发动机和火箭发动机，起飞时和普通飞机一样在飞机场的跑道上起飞，以高超音速冲上大气层飞行，再通过火箭发动机进入太空，在降落时可以像飞机一样在跑道上降落。
想要实现看似很简单，但要实现需要的配置相当高，他在大气层内的飞行速度最低要达到每小时一点六万公里，在三十到一百公里的高度最低需要十五倍音速，这对发动机的要求非常高。
而且因为要在大气层内外活动，不同的环境就需要不同的设计，想要将他们完美融合起来并不容易。
首先要考虑的是材料问题。
空天飞机完成作业需要多次出入大气层，每次出入都会和空气剧烈摩擦，产生大量气动热量。尤其是以高音速返回大气层时，气动加热会让飞行器表面达到奇极高的温度，头部温度最高能达到一千八百度左右，这对材料的温度要求非常高。
在抵抗高温的同时，还需要尽量做到重量轻、性能好、使用次数多的特点。
而且材料的硬度也要足够，空天飞机的不管是几十倍音速上升还是再入阶段都会受到冲击力、振动、空气动力的作用。
在这种情况下，选取的材料必须可以长期使用和维护，由此搭建的防热外表也要保持良好的气动外形，不管是材料还是对材料外形的设计都是一大难题。
材料方面叶明准备采用钛硼合金、碳复合材料和树脂基复合材料搭配使用，三种材料都是航空常用的轻型复合材料，能够抵抗温度高达三千多度，强度能够达到钛合金在室温的强度，但是重量大大降低，缺点是散热性能不太好。
为了弥补这种散热缺陷，叶明准备在便面覆盖氧化硅散热的同时，在机头、机翼等高温区域使用导热效率极高的吸热管来吸热，把温度传递到较较低的位置散热。
就像是在电脑CPU上贴的散热器，用通管导热分散出去一样，简单的装置但是很有效！
当然还有比这种方式还要优秀的办法，比如把机体结构和防热系统一体化，把机体结构设计成管道式，让推进剂在管道里循环流动，让它吸收走结构外的热量，达到循环降温的目的。
钛硼合金需要用快速粉末冶金工艺制造，才能达到高纯度，拥有稳定的结构。用这种金属来制造机身内层的结构骨架，是整个空天飞机最重要的部分。
机头和机翼等温度最高的地方则是用碳复合材料，这种材料重量非常轻便，同时耐高温的能力不低于钛硼合金，表面还有碳化硅涂层，极大增加抗高温能力。
之后用树脂基复合材料作为其他部分的填充，总体的材料外形就设计完成。
第二是空天飞机最重要的动力问题。