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  • 中国发力火箭回收卫星发射价将每公斤五千美元

    来源:www.shuoshisheng.net 发布时间:2019-11-24

    作者:张宝树资料来源:人民日报海外版发布日期:2017/11/4 9:093:19

    精选商品名:中小

    中国发射火箭回收卫星发射价格将为每公斤5000美元

    开栏:中共第十九次代表大会报告提出“加快建设创新型国家”的重要历史任务,指出“瞄准世界科技前沿”,加强基础研究,实现前瞻性基础研究的重大突破本版特别发布了《“瞄准世界科技前沿”》系列报告,展示了勇于创新、攀登新高峰的中国科技工作者的进取精神。请期待它。

    大约每公斤5000美元。这不是某种稀有金属的价格,而是未来低轨道卫星发射的预期价格。中国航天科技公司副总经理杨包华在最近的中国航天高峰论坛上给出了上述预期报价。你知道,中国目前拥有世界上最大的商业优势,1号快艇火箭的发射成本大约是每公斤1万美元。

    从“花费大约10,000美元”到“出价大约5,000美元”,这种大胆预期的基础是什么?“可重复使用的火箭。”杨包华透露的关键词是意料之中的。事实上,只有实现可重复使用运载火箭的技术飞跃,才有可能大幅降低发射成本,为从根本上提高中国商业空间的国际竞争力奠定坚实基础。

    显着降低成本和时间

    可重复使用火箭是相对于“一次性运载火箭”的一个概念,这意味着在运载火箭从地面起飞完成预定发射任务后,它将全部或部分返回并安全着陆。维修和加油后,它可以再次执行发射任务。

    上海航天系统工程研究所高级工程师徐大夫博士说,可重复使用火箭的优势是减少了运载器一次使用后丢弃昂贵的火箭体、发动机和电气设备所造成的浪费,并通过分担多次使用的成本来降低运载器的生产和发射成本。关于可重复使用火箭的类别,他说,许多类型可以根据不同的分类方法进行划分。根据重用程度,它们可以分为部分重用和完全重用。根据入轨阶段,可分为单级入轨和两级入轨。根据动力的类型,它们可以分为火箭动力和吸力组合动力。

    它可以一次又一次地重复使用,当然,通过每次分摊成本可以降低成本。重用火箭可以降低成本的原因不难理解。至于降低成本的程度,世界上掌握可重复火箭技术的公司之一美国太空探索技术公司已经给出了官方预期数据。该公司副总裁肖特韦尔(Shotwell)曾表示,一级火箭回收和再利用的最初目标是将发射成本降低30%,重复利用后将降低60%以上。太空探索技术公司重新使用的猎鹰9号火箭的总成本估计约为5000万美元,而推进剂的成本仅为20万美元。如果复用技术在未来进一步成熟和完善,无疑将有很大的降低成本的空间。在最近的采访中,中国运载火箭技术研究所研发中心办公室主任陈红波透露,中国可重复使用火箭的开发正处于研究阶段,最终目标是将单位有效载荷的发射成本降低到现有一次性运载火箭的十分之一。发射准备时间也可以相应于预期的显着成本降低而大大缩短。传统的火箭发射准备工作需要几个月的时间,而可重复使用的火箭有望大大提高在太空中的快速反应能力,实现快速探测和发射,并且在未来它们可以像飞机一样往返于天地之间。

    实现可恢复性的三种方式

    可恢复火箭技术是世界航天领域最亮的“珍珠”之一,也是空间大国激烈竞争的前沿领域之一。关于火箭子阶段回收的具体技术,中国空间技术研究院的研究员庞志浩说有三种。

    第一种是降落伞垂直下降方案,即火箭分离后,首先进行空气制动,改变轨道进入返回地球大气层的返回轨道,然后降落伞在低空减速,最后打开气囊或使用缓冲发动机着陆。该计划类似于回收航天器和返回卫星的返回模块。

    第二种是动力反向推力垂直下降方案。其变轨制动与第一次相同,但发动机反向推力减速在低空采用垂直下降方式着陆地面。美国的猎鹰9号火箭采用了这个方案。

    第三种是滑翔水平着陆方案,即火箭体采用翼形飞行体,变轨刹车后,火箭像飞机一样水平着陆并返回地面。该方案分为两种类型:有动力和无动力。后者完全依赖翼身的气动滑翔飞行(类似于美国航天飞机的着陆),而前者使用装有涡轮喷气发动机的翼型飞行体在返回地面时启动涡轮喷气发动机进行巡航机动,从而实现更大范围的回收区域选择(类似于苏联航天飞机暴雪的着陆)。

    坚持沿着两条道路发展

    中国对可回收火箭的研究已经开始。2011年,中国运载火箭技术研究院研发中心开始组建可回收火箭项目,成立了由研发中心副研发主任林深领导的项目团队,对致力于可回收火箭研发的机构进行了研究分析,并对上述三种回收方法进行了深入论证。

    尽管白皮书《2016中国的航天》没有使用“可回收火箭”这一术语,但在“未来五年的主要任务”的第一部分中,它建议“对低成本运载火箭、新的上级以及用于空间和地面运输的可重复使用的运输系统进行技术研究”。其中,“低成本运载火箭”在很大程度上是指“可回收火箭”。

    关于中国可回收火箭的研发现状,林深最近在接受记者采访时说,总体来说,中国正处于解决关键技术问题的阶段。具体来说,在技术路线上,中国没有选择单一的方法,而是坚持“两条腿走路”,即沿着“降落伞气囊”和“垂直着陆”进行研发。就研究进展而言,以前的回收方法更快。2015年11月,项目小组成功进行了运载火箭子阶段回收小组伞的空投试验。关于测试结果,林深认为,虽然只是一次缩小测试,但它验证了使用大型伞群的技术能力,获得的数据也很好地支持了相应的设计和演示工作。

    “降落伞气囊”回收方法在很大程度上得到了成功的测试,这要归功于中国在这一领域的技术积累。事实上,神舟飞船的返回舱已经经历了几次实战测试,通过这种方法在目标区域成功回收。“垂直着陆”回收方法的研究也在进行中。林深透露,中国运载火箭技术研究所研发中心已经完成了系统方案论证和相应的仿真研究。

    运载火箭技术正在发展和进步,特别是采用新燃料,这可能为回收技术的发展开辟一条新的道路。也许正是从这个角度出发,林深期待着“十三五”期间中国火箭回收技术的发展,把重点放在以液氧和甲烷为推进剂的运载火箭上。他希望与团队共同努力,在火箭回收技术上取得新的重大突破,早日制造出属于中国的可回收火箭,从而大大降低成本。

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