作者:张静 来源:澎湃新闻 发布时间:2020/12/23 10:19:31
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“长征”火箭家族上新,长征八号首飞验证重复使用先期技术

 

“长征”火箭家族上新!我国自主研制的新一代中型运载火箭长征八号首飞成功,为后续重复使用技术提前进行了相关先期技术验证。

12月22日12时37分,我国自主研制的新一代中型运载火箭长征八号首次飞行试验在中国文昌航天发射场顺利实施,火箭飞行正常,试验取得圆满成功。长征八号发动机推力调节技术完成首次工程应用,为我国可重复使用运载火箭研制打下坚实基础。

目前,全世界真正意义上能够重复使用的运载火箭只有一款SpaceX的猎鹰9号,未来全球范围内是否还会诞生新的可重复使用火箭?我国长征八号运载火箭能否肩负重任?澎湃新闻记者获悉,长征八号后续也将具备海上垂直回收的能力。

2015年12月,SpaceX成功实现了在陆地平台对猎鹰9号火箭一子级的回收。2016年4月,SpaceX实现了人类历史上首次海上垂直回收,猎鹰9号成功着陆在大西洋中的无人驾驶驳船上。

对于回收下来的火箭,硅谷钢铁侠马斯克曾表示,最新的猎鹰9号在几乎不需要翻新的条件下可以完成10次发射任务,在可翻新的条件下能完成100次发射任务。而现在猎鹰9号可重复使用次数的最高记录是7次。

除了猎鹰9号,另一家美国私企也在今年实现一级火箭成功溅落并回收。美国私营火箭企业火箭实验室11月通过伞降回收方式,让电子号火箭一子级首次成功溅落并回收。作为“过来人”的马斯克对此评价“干得好!”。

我国为何要研制长征八号新一代中型运载火箭,回收技术研制进展如何?中国运载火箭技术研究院总体部设计师钱航表示,未来5年至10年太阳同步轨道的较大吨位航天发射任务需求旺盛,长征八号应运而生,它是首款国家立项的面向商业市场的运载火箭,肩负着控制成本的使命,在电气、结构等方面开展低成本设计的同时,通过开展垂直起降研究,实现可重复使用,进一步降低成本。

中国航天科技集团一院长征八号运载火箭副总指挥段保成介绍,长征八号火箭在立项之初就确立了以市场需求为导向进行研制,从能力指标、经济可靠性等综合考虑,努力实现火箭研制和市场挖潜“双成功”。

长征八号瞄准商业发射市场,采用可回收式设计,以实现芯一级和固体助推器的回收为例,可极大减少火箭发射成本,同时还大大缩短了发射周期。

要想实现火箭的重复使用,发动机推力调节是重要的技术。此次发射中,长征八号应用了发动机推力调节技术,这在我国运载火箭中是首次工程应用,为后续重复使用技术提前进行了相关先期技术验证,为我国可重复使用运载火箭研制打下坚实基础。

长征八号运载火箭总设计师宋征宇将火箭发动机的推力节流技术比作汽车换挡,在点火起飞时开足全力冲上去,在飞行过程中调节发动机的推进剂流量,以此来达到调整推力、控制速度等目的。推进剂节流技术可以对火箭进行牵制释放,不想让它走的时候能拽得住,想让它走的时候放得开,这样才能在火箭返回时“收住油门”。

这项技术还可以在点火起飞时让发动机先工作很短的时间,在正式起飞前对发动机进行全覆盖测试,一旦发动机出现故障,立刻节流控制,紧急叫停发射任务,避免后续损失。

此前几年,研制团队围绕火箭一级回收开展了技术尝试,以垂直起飞和垂直降落为目标,按步进行火箭回收试验。目前,着陆缓冲机构、低空低速的返回段制导、自主控制等回收技术均处于紧张的试验阶段,预计在明年左右完成可回收关键技术的进一步攻关。

未来,通过调整助推器数量,长征八号还将形成不同运载能力,实现系列化发展,并不断迭代优化,成为我国中低轨卫星发射市场主力火箭,为我国后续卫星组网工程建设提供有力支撑。

 
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