2018年，我航天工業(yè)確定了三種研發(fā)可重復(fù)使用火箭的路線，第一個(gè)是基于現(xiàn)有火箭進(jìn)行升級，開展主發(fā)動機(jī)重復(fù)使用技術(shù)研究，2025年前后實(shí)現(xiàn)回收和部分可重復(fù)使用。
出品：兵器瞭望臺（第2038期 頭條獨(dú)家）
今年中國航天日為4月24日，我國航天工業(yè)取得的成就舉世共睹，不僅實(shí)現(xiàn)了載人航天，還將探測器送到了月球背面，連續(xù)兩次實(shí)現(xiàn)月面軟著陸。在取得成就的同時(shí)，我們也應(yīng)該正視自己的短板，也意味著今后我們應(yīng)該從哪些方面開始努力。目前世界上最風(fēng)靡的技術(shù)流就是可重復(fù)使用火箭，相關(guān)技術(shù)我們也在研發(fā)中，目前世界上只有一款火箭能夠?qū)崿F(xiàn)重返發(fā)射場后重復(fù)使用，這就是SpaceX公司的獵鷹9號火箭。
該火箭將有效載荷送到軌道后，可返回第一級發(fā)動機(jī)，埃隆-馬斯克在經(jīng)過多年努力之后取得了這個(gè)成就。他的目標(biāo)是利用重復(fù)使用火箭完成火星殖民，一切都在推進(jìn)之中，包括已經(jīng)連續(xù)失敗多次的星艦飛船原型機(jī)測試。
除了埃隆-馬斯克外，技術(shù)企業(yè)家杰夫-貝佐斯也有類似的想法，旗下Blue Origin航天公司正在開發(fā)一系列可重復(fù)使用的火箭和航天器，比如新謝潑德亞軌道飛船。該飛船在過去5年內(nèi)進(jìn)行了12次無人試飛，但是距離商業(yè)飛行還有一段距離。貝佐斯還投入25億美元開發(fā)“新格倫”運(yùn)載火箭，這也是一種可重復(fù)使用的火箭，配備了7臺BE-4甲烷燃料發(fā)動機(jī)，近地軌道運(yùn)載能力為50噸，也具備前往月球的能力。獵鷹9號火箭的重復(fù)使用測試仍然不能超過10次，新格倫火箭也存在動力上的問題，動力裝置還沒有研發(fā)成功。
但這款火箭發(fā)動機(jī)已經(jīng)被聯(lián)合發(fā)射聯(lián)盟預(yù)定，安裝在火神火箭上，每枚火神火箭都會安裝一對，用來重復(fù)地面使用。在返回時(shí)，可充氣的超音速護(hù)罩會被打開，這也是另一種可重復(fù)技術(shù)。在過去的兩年中，我們還沒有看到可重復(fù)使用的經(jīng)濟(jì)效益，埃隆-馬斯克的技術(shù)正在逐漸成熟，至少降低了在返回地面時(shí)發(fā)生事故的次數(shù)。SpaceX在2018年發(fā)射了最終版本的“獵鷹9號”Block 5，基本證明其具備較為成熟的可重復(fù)使用能力，Block 5型號設(shè)計(jì)重復(fù)使用次數(shù)為10次，但不超過10次，兩次飛行之間的維護(hù)時(shí)間和花費(fèi)最少。從可靠性的角度來看，“獵鷹9號”Block 5已經(jīng)能夠進(jìn)行至少4次重復(fù)使用，目前SpaceX還沒有重復(fù)使用10次的第一級助推器。到目前為止，SpaceX已完成31次發(fā)射任務(wù)，使用了14枚Block 5第一級助推器，其中包括2次重型獵鷹的試飛，每次使用3個(gè)助推器。
美國私人企業(yè)在可重復(fù)使用火箭上的進(jìn)步也給我們新的啟發(fā)，2018年，我航天工業(yè)確定了三種研發(fā)可重復(fù)使用火箭的路線，第一個(gè)是基于現(xiàn)有火箭進(jìn)行升級，開展主發(fā)動機(jī)重復(fù)使用技術(shù)研究，2025年前后實(shí)現(xiàn)回收和部分可重復(fù)使用。第二個(gè)是研發(fā)新火箭，采用國際上比較流行的液態(tài)甲烷發(fā)動機(jī)。第三是研發(fā)水平起降的可重復(fù)使用航天器，使用吸氣式組合發(fā)動機(jī)，為單級入軌運(yùn)載器成功研發(fā)進(jìn)行鋪墊。本次航天日也是全民一次深度的航天科普，接下來最令人期待的就是嫦娥5號，該任務(wù)又將引發(fā)一次全民熱愛航天的浪潮。
