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中国火箭重复使用还有几道坎

五江传媒 | 2019-11-27 15:08:07
中国火箭重复使用还有几道坎



7月26日,一条看似稀松平常的消息,却在航天圈里炸开了锅。

 

当天中午11时57分,长征二号丙运载火箭在西昌卫星发射中心点火起飞,成功实现“一箭三星”发射。看似常态的一次火箭发射,却承担着一个鲜为人知的试验任务——火箭一子级的精准回收。

 

直到两天后,这个细节才对外公布。来自中国航天科技集团7月28日的消息称,这一被称作“栅格舵分离体落区安全控制技术试验”的成功,标志着我国成为继美国之后第二个掌握此项技术的国家,同时中国航天在落点可控、精准回收领域取得了重大突破,向打造可重复使用的运载火箭迈出了坚实的一步。

 

可重复使用火箭?是的,正是这个创意让业内外人士激动不已。放眼全球,目前只有美国“钢铁侠”埃隆·马斯克麾下的猎鹰火箭,实现了运载火箭的低成本、可重复使用,过去5年,该火箭先后完成陆地、海上回收,被认为是商业航天领域典型的成功案例,也再一次点燃了人类移民火星的梦想。

 

如今,中国火箭回收技术验证迈出一小步,距离真正的火箭重复使用还有多远?

 

便宜高效,更关乎安全

 

所谓运载火箭的重复使用,就是让火箭的助推器、一子级等部件在发射后安全返回,经过整修后重复利用。这个看似科幻式的设想,不仅已经成为现实,还正在成为各航天大国争相发展、角力比拼的新舞台。

 

至于原因,成本低是业内人士的第一个共识。

 

根据美国国家航空航天局(NASA)发布的报告,同样一枚“猎鹰-9”火箭,由NASA研发至少要13亿美元,而商业公司仅花费了不到4亿美元。

 

也因此有人评价,埃隆·马斯克,这个拥有亿万拥趸的商业航天领军者,已经将航天发射的价格拉低了一个数量级。

 

一位航天专家告诉中国青年报·中国青年网记者,埃隆·马斯克的商业公司凭借低成本的产品赢得了航天市场青睐,其“猎鹰-9”火箭已获得了未来5年全球38个发射合同,其中除政府的14个合同外,24个都来自国际商业发射市场。2015年5月,这家公司还获得了执行美国军用航天发射任务的资格。

 

成本降低的同时,效率也在提高。

 

首先是研制周期缩短,“猎鹰-9”从设计到首飞,仅用了4年半;其次是技术创新加快,“猎鹰-9”进行了可重复使用火箭系列试验,陆地和海上平台回收试验均取得成功。这位专家告诉记者,商业航天管理机构建立扁平化组织机构,在很大程度上缩短了管理链条。

 

对于眼下的中国,这件事还有更为现实的意义——安全问题。

 

按照中国航天科技集团第一研究院第一设计部主任助理何巍的说法,近些年,我国运载火箭高强密度发射已经成为常态,尤其是2018年,发射次数达到38次,位列世界第一。随之而来的火箭残骸落区安全问题,越来越受关注。

 

何巍告诉记者,由于人口数量的增长,上世纪六七十年代建立的内陆火箭发射场周边的火箭残骸落区,不再是“绝对的无人区”。尽管在设计火箭的飞行轨迹时,宁可牺牲运载能力也要尽量避开村镇,但由于火箭残骸在完成任务后是无控坠落,落点散布范围较大,有时可能坠落在有人居住的区域。

 

当前的做法是:在每次发射任务前,将落区内百姓疏散到安全地带。不过,这不仅给当地百姓带来不便,也增加了火箭发射的经济成本和工作难度。

 

中国航天需要一条新的出路。

 

何巍说,为了减少火箭发射给落区居民带来的不便,长征火箭研制人员一直在进行分离体落区安全控制技术的研究。此次长征二号丙运载火箭一子级的落点控制,采用的栅格舵控制,对于解决我国内陆发射场落区安全性问题具有重大意义。

 

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