[科普中國]-探秘中國“可回收火箭”：三條技術(shù)路徑均有突破

不久前，美國第八次成功回收火箭的消息成為航天熱點(diǎn)。中國的“可回收火箭”研發(fā)進(jìn)展如何？技術(shù)有何不同？來自航天系統(tǒng)的全國人大代表和全國政協(xié)委員２日接受新華社記者采訪，獨(dú)家揭秘中國正在預(yù)研和論證的新型火箭技術(shù)。

可重復(fù)使用是未來趨勢(shì)

安全、快速、廉價(jià)進(jìn)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(tuán)六院科技委主任譚永華告訴記者，目前有兩種基本的發(fā)展途徑，一是像飛機(jī)一樣自由起降的天地往返系統(tǒng)，技術(shù)跨度較大；二是可重復(fù)使用火箭，持續(xù)降低現(xiàn)有火箭的成本。

全國政協(xié)委員、中國航天科技集團(tuán)公司科技委主任包為民說，現(xiàn)役火箭降低成本，主要是通過改進(jìn)優(yōu)化測(cè)試發(fā)射流程來實(shí)現(xiàn)，但長遠(yuǎn)來看，可重復(fù)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(xiàn)役的長征系列運(yùn)載火箭雖然成本低，但隨著中國太空探索活動(dòng)日益增多，降低火箭成本也勢(shì)在必行?！卑鼮槊裾f。

根據(jù)《２０１６中國的航天》白皮書，我國將在低成本運(yùn)載火箭、新型上面級(jí)、天地往返可重復(fù)使用運(yùn)輸系統(tǒng)等技術(shù)上加大研究力度。

據(jù)透露，我國“可回收火箭”關(guān)鍵技術(shù)的預(yù)研工作早在“十二五”期間就已開展，并取得一些關(guān)鍵性的突破。

如何實(shí)現(xiàn)火箭可回收？

常規(guī)的一次性火箭的重復(fù)使用，主要是通過對(duì)子級(jí)和助推器的回收來實(shí)現(xiàn)。中國航天科技集團(tuán)公司一院研究發(fā)展中心副總設(shè)計(jì)師申麟介紹，目前共有三種辦法可實(shí)現(xiàn)回收后重復(fù)使用。

第一種是采用“降落傘＋氣囊”的方式回收。我國已進(jìn)行高空的熱氣球投放實(shí)驗(yàn)，驗(yàn)證了有關(guān)技術(shù)。

第二種是給火箭助推器裝上可控翼傘，加上小型控制系統(tǒng)，使火箭助推器分離后能像類似翼裝飛行一樣調(diào)整角度，利用衛(wèi)星導(dǎo)航滑翔落下。

第三種是采用類似美國ＳｐａｃｅＸ公司的垂直回收方式。這需要高精度的姿態(tài)控制技術(shù)、主發(fā)動(dòng)機(jī)多次啟動(dòng)技術(shù)、下落過程中推進(jìn)劑管理技術(shù)以及著陸支撐機(jī)構(gòu)等關(guān)鍵技術(shù)。我國已對(duì)此做論證研究，并在一些單項(xiàng)上做了樣機(jī)試驗(yàn)。

對(duì)于以上三種技術(shù)路徑，中國最終鎖定哪種尚未確定。

我國至今仍分別對(duì)這三種方式進(jìn)行論證、仿真技術(shù)試驗(yàn)和關(guān)鍵技術(shù)驗(yàn)證。通過關(guān)鍵技術(shù)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(shù)路線。

申麟表示，只要明確了路徑，相信進(jìn)展會(huì)很快。

組合動(dòng)力航天器有望圓夢(mèng)太空

除了將傳統(tǒng)一次性火箭回收后重復(fù)使用，未來能夠在機(jī)場(chǎng)水平起飛降落、多次自由進(jìn)出空間且造價(jià)低廉的天地往返可重復(fù)使用運(yùn)輸器則更為理想，甚至有望讓普通人實(shí)現(xiàn)“太空旅游”的夢(mèng)想。

人們熟知的航天飛機(jī)雖然在技術(shù)上能實(shí)現(xiàn)重復(fù)使用，但使用和維護(hù)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(qiáng)國對(duì)更為先進(jìn)的天地往返可重復(fù)使用運(yùn)輸技術(shù)的探索沒有止步。專家介紹，美英的空天飛機(jī)計(jì)劃，就是將火箭發(fā)動(dòng)機(jī)和吸氣發(fā)動(dòng)機(jī)結(jié)合起來，實(shí)現(xiàn)運(yùn)載器的水平起飛、著陸和單級(jí)入軌。

譚永華表示，天地往返運(yùn)輸系統(tǒng)的動(dòng)力系統(tǒng)，要既具有在大氣層吸氣的航空發(fā)動(dòng)機(jī)功能，又能在真空環(huán)境下工作的火箭發(fā)動(dòng)機(jī)功能，最理想狀態(tài)就是組合式動(dòng)力，目前我國開展了大量研究工作，已取得了系統(tǒng)級(jí)地面驗(yàn)證的進(jìn)展。

“隨著中國航天技術(shù)的進(jìn)步，我國在先進(jìn)的熱防護(hù)系統(tǒng)、先進(jìn)動(dòng)力系統(tǒng)技術(shù)、再入過程里的制導(dǎo)控制技術(shù)等方面都有關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)展?！卑鼮槊癖硎?，“十三五”期間，中國將緊跟前沿開展天地往返可重復(fù)使用運(yùn)輸系統(tǒng)的技術(shù)研究，相信未來在這一領(lǐng)域會(huì)有很多進(jìn)展。（來源：新華社）