火箭可以重复利用吗?

火箭可以重复利用吗?

目前,我国使用的火箭,基本上都是一次性使用的。这是因为飞行时箭体所受的各种压力、发动机燃烧后的烧蚀、抛弃后重返大气层时摩擦焚烧,已使得各种部件在一次飞行后就基本报废。

发展可重复使用运载器,实现“快速、廉价、可靠”地进出太空,一直是人类的梦想,因为这意味着低成本大规模应用。但是,这方面面临的问题很多,成功的经验较少。

运载火箭在这方面则有一些优势,首先是运载能力很强,虽然研发门槛高、世界上能独立研制运载火箭的国家不多,但其高能量、高效率、高耐力的特点也使得重复利用的潜力非常巨大。

目前,航天大国都在研究可重复使用的运载火箭,其中发动机技术是关键。研发融合航空、航天技术为一体的水平起降空天飞行器,是实现航天运输系统完全可重复使用的终极目标。

而在2015年12月22日,美国太空探索公司spacex成功发射新型火箭“猎鹰9号”,在发射后既成功回收了一级火箭,又成功地将orbcomm公司的11颗通信卫星送人预定轨道。一级火箭的回收创造了人类历史,意味着此后火箭发射费用可能大幅降低,人类前往太空将不再昂贵。

我国已经提出了发展升力体式重复使用运载器“三步走”的发展思路:第一步,火箭动力部分重复使用;第二步,火箭动力完全重复使用;第三步,组合动力飞行器。

我国按可重复使用运载火箭的“三步走”计划,通过伞降实现对常规推进剂的火箭子级落点的精确控制,与此同时,完善、优化新一代运载火箭。可回收的“长征八号”运载火箭计划于2021年首飞,其芯级部件和助推器将进行整体垂直回收。

“长征八号”a运载火箭采用新概念设计研制,将“长征八号”运载火箭的两个2.25米直径助推器换成3.35米直径助推器,再搭配一个先进低温上面级。“长征八号”a运载火箭的高轨运载能力与“长征七号”a运载火箭相同,但少了一级、两个箭体模块、五台发动机,既省钱又可靠。

根据有关设想,预计到2030年,我国将拥有由“小、中、大、重”约10种型号运载火箭组成的新一代长征系列火箭,其近地轨道、火星转移轨道、地月转移轨道、地球同步转移轨道的最大运载能力分别达到140吨、44吨、50吨和66吨。这些都将支撑起航天强国战略。

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