中國「可回收火箭」取得關鍵突破天地往返有望讓普通人遨遊太空

不久前,美國第八次成功回收火箭的消息成為航天熱點。中國的「可回收火箭」研發進展如何?技術有何不同?來自航天系統的全國人大代表和全國政協委員獨家揭秘中國正在預研和論證的新型火箭技術。

關鍵詞一:可重複使用

重複使用是降低成本趨勢

安全、快速、廉價進入太空是人類的不懈追求。全國人大代表、中國航天科技集團六院科技委主任譚永華告訴記者,目前有兩種基本的發展途徑,一是像飛機一樣自由起降的天地往返系統,技術跨度較大;二是可重複使用火箭,持續降低現有火箭的成本。

全國政協委員、中國航天科技集團公司科技委主任包為民說,現役火箭降低成本,主要是通過改進優化測試發射流程來實現,但長遠來看,可重複使用才是降低成本的有效途徑。

「與國外主流火箭相比,我國現役的長征系列運載火箭雖然成本低,但隨著中國太空探索活動日益增多,降低火箭成本也勢在必行。」包為民說。

根據《2016中國的航天》白皮書,我國將在低成本運載火箭、新型上面級、天地往返可重複使用運輸系統等技術上加大研究力度。

據透露,我國「可回收火箭」關鍵技術的預研工作早在「十二五」期間就已開展,並取得一些關鍵性的突破。

關鍵詞二:火箭可回收

有三種辦法可實現

常規的一次性火箭的重複使用,主要是通過對子級和助推器的回收來實現。中國航天科技集團公司一院研究發展中心副總設計師申麟介紹,目前共有三種辦法可實現回收後重複使用。

第一種是採用「降落傘+氣囊」的方式回收。我國已進行高空的熱氣球投放實驗,驗證了有關技術。

第二種是給火箭助推器裝上可控翼傘,加上小型控制系統,使火箭助推器分離後能像類似翼裝飛行一樣調整角度,利用衛星導航滑翔落下。

第三種是採用類似美國SpaceX公司的垂直回收方式。這需要高精度的姿態控制技術、主發動機多次啟動技術、下落過程中推進劑管理技術以及著陸支撐機構等關鍵技術。我國已對此做論證研究,並在一些單項上做了樣機試驗。

對於以上三種技術路徑,中國最終鎖定哪種尚未確定。

我國至今仍分別對這三種方式進行論證、模擬技術試驗和關鍵技術驗證。通過關鍵技術論證和方案比較,有望在「十三五」期間選出最符合中國國情的技術路線。

申麟表示,只要明確了路徑,相信進展會很快。

關鍵詞三:組合動力航天器

天地往返運輸器有望圓夢太空

除了將傳統一次性火箭回收後重複使用,未來能夠在機場水平起飛降落、多次自由進出空間且造價低廉的天地往返可重複使用運輸器則更為理想,甚至有望讓普通人實現「太空旅遊」的夢想。

人們熟知的太空梭雖然在技術上能實現重複使用,但使用和維護的成本比一次性火箭高很多,最終在美國全部退役。

世界航天強國對更為先進的天地往返可重複使用運輸技術的探索沒有止步。專家介紹,美英的空天飛機計劃,就是將火箭發動機和吸氣發動機結合起來,實現運載器的水平起飛、著陸和單級入軌。

譚永華表示,天地往返運輸系統的動力系統,要既具有在大氣層吸氣的航空發動機功能,又能在真空環境下工作的火箭發動機功能,最理想狀態就是組合式動力,目前我國開展了大量研究工作,已取得了系統級地面驗證的進展。

「隨著中國航天技術的進步,我國在先進的熱防護系統、先進動力系統技術、再入過程里的制導控制技術等方面都有關鍵技術進展。」包為民表示,「十三五」期間,中國將緊跟前沿開展天地往返可重複使用運輸系統的技術研究,相信未來在這一領域會有很多進展。(新華社)

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