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解码可重复使用运载器:“中国造”瞄准2020“首飞”

2019-12-01 15:18 作者:admin 来源:网络整理

  解码可重复使用运载器:“中国造”瞄准2020年“首飞”

  北京11月1日电 题:解码可重复使用运载器:“中国造”瞄准2020年“首飞”

  记者 张素

  美国太空探索技术公司(SpaceX)至今已成功回收火箭13次,可重复使用运载器受到关注。业内有何进展?中国有何“动作”?记者1日就此专访专家。

当地时间2017年10月9日,美国加州,美国太空探索技术公司(SpaceX)在周一成功完成了今年第14次“猎鹰9号”火箭发射任务,距离实现今年总计发射20次至24次火箭的目标又近了一步。猎鹰9号在周一黎明前从加州中海岸的范登堡空军基地发射升空,把铱星通信公司的10颗通信卫星送入近地轨道。在发射大约一个小时后,这些卫星将会完成部署。完成发射后,猎鹰9号一级助推器成功返回地球,准确降落在无人海上驳船上。至此,SpaceX的22次火箭回收已经成功了17次。

资料图:美国太空探索技术公司(SpaceX)成功完成“猎鹰9号”火箭发射任务。

  何为可重复使用运载器?

  中国航天科技集团公司一院研发中心总体室主任陈洪波说,可重复使用运载器是指利用自身动力携带人员或有效载荷进入预定轨道,可从轨道返回地面,并可多次重复使用的航天运输工具。

  陈洪波举例说,载人舱不是可重复使用运载器,因为“它不是利用自身主动力进入空间”。可重复使用运载器融合了航天技术与航空技术,兼具航天器与航空飞行器的特点。

  可重复使用运载器多种多样。比如,分为以航天飞机为代表的部分重复使用运载器和以英国正在研发的“云霄塔”空天飞机为代表的完全重复使用运载器;按照主动力形式可分为火箭动力和吸气式组合动力;按照起降方式可分为垂直起飞/垂直降落、垂直起飞/水平降落和水平起飞/水平降落。

  “可重复使用运载器的回收方式一般有三种,分别是降落伞垂直下降方案、动力反推垂直下降方案和滑翔飞行水平降落方案。”中国航天科技集团公司五院研究员、中国空间探测专业委员会首席科学传播专家庞之浩说。

  庞之浩认为,目前使用的回收方式各有千秋。一方面,由于尺寸、外形等原因,采用垂直下降方案回收火箭的难度远远大于航天飞机回收;另一方面,航天飞机虽然可以水平着陆至指定机场,但其维修成本高,风险较大。

  可重复使用运载器真的“值”?

  可重复使用运载器的一个优势是降低航天运输成本。业内估算,其单位有效载荷的运输成本可以降低至现有一次性运载火箭的十分之一。另一个优势是大幅缩短发射准备时间,有望像飞机一样实现航班化的天地往返运输。

  回顾可重复使用运载器的研发历史,美国曾研制6架航天飞机,其中5架进行了135架次载人发射。苏联曾发射1架“暴风雪号”航天飞机。当前,美国、俄罗斯、欧洲等多方依然在此领域角逐。已经亮相的除有SpaceX的猎鹰九号火箭,还有美国蓝色起源公司(Blue Origin)旗下的亚轨道运载火箭“新谢泼德”,美国空军操作的X—37B小型无人航天飞机等。

  “能够回收运载火箭并不代表一定可以重复使用运载火箭。可重复使用运载火箭也并不代表一定可以降低成本。”庞之浩强调。

  他解释,研究表明,火箭发动机重复使用10次较为划算,但重复使用次数过多以后,总成本降低得不明显,技术难度显著增加。他注意到,SpaceX总裁马斯克曾表示可重复使用火箭将使进入空间的成本降低两个数量级,但在猎鹰九号重复使用数次以后,SpaceX再未透露成本详情。

  “中国造”瞄准2020年“首飞”

  中国可重复使用运载器研制正处于攻关研制阶段,已开展可重复使用运载器总体技术和可重复使用火箭发动机、可重复使用热防护、轻质化结构、高可靠高精度导航制导与控制技术等攻关研究。

标签: 首飞 瞄准 运载    
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