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空天飛機(英語:Aerospaceplane)又称“航空航天飛機”,是一種处于研制階段的航天运输系统,兼具航空和航天飛行能力,是集航空器、太空運載工具及航天器於一身的航空航天飞行器,通常可以部分或全部重複使用。空天飞机亦可以作為載人航天器。
空天飛機上同時有航空發動機和火箭發動機,起飞时从机场跑道水平起飞,在大氣層内使用航空发动机飛行,达到一定速度后,切换至火箭发动机飞行,進入太空成為航天器,降落時在机场跑道水平降落。空天飞机可以采用单级入轨或多级入轨。
目前没有实用的空天飛機。美國曾在90年代研發冒险之星飛行器,并试制X-33试验机,但最後關鍵技術無法突破而終止。
2018年,中国航天科工宣布正在研制“腾云工程”,一种两级入轨的空天飞机[1]。