可重复使用运载火箭概念可以说是在为了给太空游客提供可靠的亚轨道飞行开发空天飞机的过程中产生的。随着这些公司制定了各自的空天飞机制造计划（如维珍银河公司的“太空船二号”和现在已经停产的S-3 空天飞机），它们的商业目标中增加了低轨小型卫星发射业务。在某些情况下，这些公司还计划在发射的第一阶段使用可重复使用的空天飞机。

因此，维珍银河公司现在提供使用“空射运载器-1”发射小型卫星的服务。“空射运载器-1”将搭载在一艘名为“伊芙（Eve）”的载机上飞行。然而，S-3 空天飞机曾被设想过搭载在一架经过改装的巨型喷气式飞机上飞行，这架喷气式飞机将作为小型卫星发射系统的第一级。随后，S-3 航天飞机上的发射系统将作为最终级将很小的有效载荷送入轨道。目前这个规模宏大的项目已经破产了。

与“空射运载器-1”和S-3 小型载荷发射系统同时进行的是Vulcan 工业公司的计划。现在，Vulcan 工业公司是平流层发射系统的唯一开发商，该系统将用作大型火箭的可重复使用载机。平流层发射系统装有6 台747 发动机，其设计目的是将更大型的运载火箭带到高空中进行发射。该方案同样认为：若可以反复使用发射系统的第一级，发射系统将更具成本效益。

从逻辑上讲，将火箭发射到轨道的传统方法需要建设火箭发射场。发射场建设包括发射架、火箭燃料装载系统以及控制室的建设，进行发射操作的工程师和科学家可以在控制室中监测发射台上的关键部件。为了全部容纳这些功能，以及出于安全和保护考虑，将发射场与居民区进行隔离，这使发射场需占用相当大的场地。美国佛罗里达州的肯尼迪航天中心、法属圭亚那航天中心或苏联最早建造的拜科努尔航天发射场，都表明这些巨型综合体式的发射场设计和建造需要巨额成本。

随着时间的推移，为了建立更可靠的发射系统，创新者们在不断进行创新，同时也在寻求更具成本效益的发射方式，其中的关注重点是如何在效率最高的位置上发射（如沿赤道进行地球同步轨道发射），以及如何避免高成本发射设施。现在已经被采取的一种办法是海上发射。这种方法是在海洋中建立一个可移动且经得起海浪的发射平台（在加利福尼亚南部海面操作），该平台可以携带火箭，并能在赤道附近的公海海域发射火箭。人们还探索了其他多种方案：一种方案是用可以从高层大气发射火箭的气球系统将火箭运载至高空； 另一种方案是用一个牵引系统将火箭或空天飞机拖到高空发射。人们已经尝试了将火箭运送到一定高度并释放火箭进行中空点火发射的方案。轨道空间系统（Orbital Space Systems）公司将这种方案用于“飞马座”（Pegasus）和“金牛座”（Taurus）运载火箭。如前所述，这也和维珍银河公司目前使用的方法（使用“空射运载器-1”和用于更大型运载火箭的平流层发射系统）十分类似，该方法也曾用于现已废弃的S-3 空天飞机系统。(www.daowen.com)

这种方法的另一个优点是它提供了一个克服地球重力引力的更有效方法。地球引力随着高度的增高而降低，若在14 km 或15 km 高空位置发射火箭，将节省航天器发射入轨所需的燃料。此外，从肯尼迪航天中心向地球轨道进行发射与从法属圭亚那库鲁航天中心向地球轨道进行发射相比，其所需的燃料要增加14%，这是因为两个航天中心所处纬度不同，导致地球相对旋转速度有差异。

微软创始人保罗·艾伦是Vulcan 工业公司的所有者，他打算让自己最大的飞机Stratolaunch（图10.5）的平流层发射系统成为火箭发射公司的福音。他的公司希望为火箭发射公司提供低成本、高效率的大型火箭发射能力，因为：①它们不必支付建设、维护和批准地面设施以及在这种设施上发射花费的高昂费用； ②从平流层高空上进行的发射具有燃料和安全优势； ③发射可以在所需的确切经纬度位置上进行，例如沿赤道进行GEO 发射。类似的发射系统，如“空射运载器-1”，也具有同样的优势。

图10.5　世界上最大的飞机——Vulcan 工业公司Stratolaunch 的首次亮相（图片由Vulcan 工业公司提供）