中國火箭也能重複發射:方案和美國獵鷹火箭幾乎一模一樣
在近日於上海拉開帷幕的2018年中國國際工業博覽會上,中國航天科技集團照例攜各類火箭和配套子系統模型展品登台亮相。不過值得一提的是,在中國航天科技集團(下文簡稱中國航天)展台最顯眼的地段,安放著一位中國運載火箭家族的最新成員:長征六號X(CZ-6X)可回收復用運載火箭模型。從模型的各處細節來看,長征六號X的設計相對成熟,將很有可能是中國第一款達到實用狀態的可回收復用火箭。
圖為本次工博會上展出的長征六號X火箭模型。
眾所周知,美國SPACEX公司的獵鷹九號火箭在今年已經不僅僅能穩定回收芯一級火箭,並且回收的芯一級火箭還能反覆使用10次,這使得獵鷹九號火箭的報價奇低無比,並以此為優勢"血洗"了全世界的運載火箭市場格局。
而在"重型獵鷹"也趨近成熟的今天,中國自然必須加快可回收復用運載火箭的研製工作。在此之前,早有公開資料顯示中國航天各研究院至少有數款不同概念的可回收運載火箭在研:採用傘降設計的長征八號回收版、類似於獵鷹火箭垂直回收設計的長征六號回收版、乃至於滑翔回收的新概念火箭都在此列。
圖為向單級入軌空天飛機發展的可回收復用火箭,這一概念暫時太過科幻。
當然,在這些方案當中,我們最終在工博會上見到的是方案最為保守,但技術跨度較大的垂直降落版長征六號X。而在這樣的保守和激進共存的現狀裡頭,自然是有原因的:名不見經傳的長征八號實際上屬於地球同步軌道轉移火箭,即長征三號的換代產品,在其基礎上發展可回收復用版本的難度不小。其次,傘降本身要擠占寶貴的空間和載荷,已經屬於落後技術,發展一項落後的技術對於中國航天而言意義不大。
圖為同時著陸的重型獵鷹火箭助推器。
而長征六號火箭本身屬小型火箭,製造成本和技術難度在新一代火箭當中均屬最低水平。這樣的產品明顯十分適合用來"試錯"。
當然,適當的改進也是必要的。和基本型長征六號火箭相比,長征六號X摒棄了第三級火箭,即所謂的上面級設計,並大大加強了可回收復用的第一級火箭性能:長征六號原版的第一級火箭僅擁有一台YF-100煤油/液氧發動機,而長征六號X的可回收復用第一級火箭將擁有2台YF-100,以及額外的2台YF-115煤油/液氧發動機用於調整姿態和推力輔助。
圖為獵鷹九號火箭在返回地球過程中用於調整姿態的格柵翼。
從長征六號模型本身的細節來看,其箭體設計也明顯驗證了"垂直回收"的宣傳說法:在第一級火箭的頂端,有4面格柵狀物體異常明顯,而這就是在高速狀態下少數能夠穩定箭體飛行軌跡和姿態的氣動設計之一,格柵翼。它的出現甚至可以說標誌了中國航天"摸SPACEX過河"的戰略已經變得清晰。
圖為已經執行過數次空間站運貨任務的"龍"載人飛船。
當然,大洋彼岸的美國人也沒閑著。在SPACEX的"族譜"當中,長征六號X至多相當於獵鷹一號火箭,而獵鷹九號火箭都已經是過去式了——SPACEX現在驚艷世人的,是能將跑車打向火星的"重型獵鷹",以及將搭載商業乘客前往火星的BFR火箭。在如此差距面前,中國航天唯有重新開始,從頭追趕。(利刃/TO)
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