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厲害了!預計我國2026年完成可重複使用火箭飛行試驗

2025-02-07 10:21:03

日前,在第九屆中國航空創新創業大賽系列活動上,航天科工火箭技術有限公司副總師範威發表題為《商業運載火箭發展態勢及未來展望》的主旨演講,指出了中美商業運載火箭發展現狀及差距,並提出對於我國的發展建議。

中美兩國商業運載火箭發展現狀

範威指出,從美國商業運載火箭發展情況來看,埃隆·馬斯克於2002成立了Space X公司,而且要研製可重複使用火箭,將火箭的發射成本降低一個數量級。Space X的第一型商業火箭獵鷹1號火箭在多次失敗後最終成功,驗證了透過飛行試驗進行技術快速迭代的策略是可行的,從而有效提升了研發效率。

與此同時,美國軍方和政府對技術創新中的失敗十分寬容,使得公司能夠快速發現並解決問題,提升研發效率。SpaceX於2015年實現了人類歷史上首次火箭垂直著陸,全面驗證了火箭回收技術。

從我國商業火箭發展情況來看,目前我國商業航天市場潛力巨大,運載火箭的發展由國家隊和民營火箭公司共同支撐,形成了多元化的發展格局。

國家隊航天科技集團和航天科工集團透過捷龍系列火箭和快舟系列火箭,為我國商業航天提供了穩定的發射服務;民商火箭公司如藍箭航天、天兵科技等息透過技術創新和市場開拓,為我國商業航天注入了新的活力。

在動力體制上,商業運載火箭分為固體火箭和液體火箭兩種。固體火箭優勢在於保障要求較低,只需要一塊平地就可以發射,而液體火箭需要一個固定的塔架進行發射前的加註和測試工作。目前國內已完成入軌級發射的商業固體火箭多達9型,這在世界範圍內是獨一無二的。我國已成功入軌的商業液體火箭共3型,均為一次性火箭,尚未實現重複使用。

技術攻關方面,國內多家企業在火箭可重複使用技術方面取得了進展,完成了懸停和低空返回試驗,為我國可重複使用火箭未來的發展奠定了基礎。

兩國差距分析及我國發展建議

他表示,對比中美兩國的商業火箭發展現狀,首先兩國的火箭效能差距顯著。目前我國運力最強的火箭—長征5號B型的近地軌道(LEO)運載能力為25噸,而美國的星艦火箭近地軌道運載能力高達250噸,相差十倍。

其次,兩國的發射能力差距顯著。據2023年資料顯示,美國火箭入軌質量約中國的8倍,發射次數約是中國的1.7倍。特別是在可重複使用火箭方面,美國已經實現了常態化發射,而我國尚處於關鍵技術攻關階段。根據目前進展,預計我國最早將於2026年完成可重複使用火箭的飛行試驗。這些資料表明,中美兩國在航天領域存在顯著的技術差距。

再次,兩國的發射成本差距顯著。在商業航天領域,火箭的可重複使用是實現發射低成本的根本。目前,我國最便宜的長征三號乙型火箭,發射成本是6400美元/kg。而獵鷹9號透過火箭一子級的複用,發射成本只有2700美元/kg;重型獵鷹在回收助推和芯一級情況下,發射成本進一步降低到1500美元/kg。正在研發的星艦,一旦實現全箭可回收和重複使用,發射成本將降至200美元/kg。

目前,我國已開始實施“星網”、“千帆”等網際網路巨型星座計劃,“星網”計劃發射1.3萬顆衛星,“千帆”計劃發射1.3萬顆衛星。未來5-10年,我國至少有上萬顆衛星需要發射。

範威指出,2023年我國只發射了221顆航天器,面對未來海量的發射需求,目前火箭的運力缺口非常大,這也是我國要加快發展商業運載火箭的最強驅動力——市場龐大、需求旺盛。隨後,他提出三項發展建議。

一是堅定不移地突破火箭可重複使用技術。只有實現了火箭的重複使用,才能從根本上降低進入空間的成本,支撐國內巨型星座的建設,同時提高我國在全球商業航天市場的競爭力。

二是固液並舉、多元化發展。基於我國已發展多型固體火箭的國情,在加速推進液體可重複使用火箭研發的同時,也要充分利用現有固體火箭型號。國際上的軌道資源以先到先得為原則,且軌道資源有限。我們要快速搶佔寶貴的軌道資源,抓緊時間推進發展,力求儘可能多地發射火箭,佔頻保軌刻不容緩。

三是制定符合商業航天發展規律的政策和機制。特別是寬容技術創新中的失敗,提高我國商業火箭技術迭代效率。

C114通訊網 苡臻

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