研究生學術37B(低調,我國成功發射可重復使用試驗航天器,又一航天大殺器誕生)

時間:2023-07-13 16:23:05

9月4日的中國航天科技集團官方微信公眾號,有這么一則報道:


“9月4日,我國在酒泉衛星發射中心,利用長征二號F運載火箭,成功發射一型可重復使用的試驗航天器。試驗航天器將在軌運行一段時間后,返回國內預定著陸場,期間,將按計劃開展可重復使用技術驗證,為和平利用太空提供技術支撐。這是長征二號F運載火箭第14次執行發射任務?!?/p>

這則一百來字的報道,看起來很不起眼,然而網友的評論卻亮了。




字兒越少,事兒越大!


那么,這到底是什么事兒引發網友熱議呢?


下面,東方老師就來說說這次航天科技集團研發的并成功發射的可重復使用試驗航天器。


可重復使用航天器,顧名思義,就是相對目前的運載火箭而言的,因為目前的運載火箭都是一次性發射的,而一次性發射最大的問題就是成本高,于是航天設計師便開始追求可重復使用的航天器。


其實,早在2017年的時候就已經有相關報道稱,中國航天科技集團研制的可重復使用的航天運載器計劃2020年首飛,目前來看,此次試飛是早就安排好的試驗節點。


而且中國研制可重復使用航天器的單位還不只航天科技集團一家,另一家航天科工集團也有相關的研制項目。同樣在2017年的時候,時任航天科工集團公司副總經理的劉石泉說:“目前,中國正在研制本國的可重復使用、能夠水平起降的地到軌航天器。我們已完成發動機(和其他一些關鍵部件)的數次重要地面試驗,取得了重大成果?!?/p>





另外,在珠海航展上,東方老師也曾親眼見到航天科工集團展示的可重復使用航天器——空天飛機模型。


我國兩大航天集團都在研制可重復使用航天器,這是好事,有競爭,才有動力,才有發展。


關于航天科工集團的航天飛機方案(“騰云工程”計劃——擬在2025年完成關鍵技術攻關,2030年完成兩級入軌空天飛行器技術驗證試飛),東方老師以前曾有過介紹,下面重點談談這次航天科技集團成功發射的可重復使用航天器,應該叫可重復使用宇宙飛船。


2017年6月在北京召開的全球航天探索大會(GLEX)上,中國航天科技集團展示了一份升力體式重復使用運載器“三步走”發展思路:第一步,火箭動力部分重復使用;第二步,火箭動力完全重復使用;第三步,組合動力飛行器。




前兩步指的是運載火箭從部分重復使用到完全重復使用,而第三步其實指的就是使用先進吸氣式發動機的空天飛機了。


記住,是空天飛機,不是美國X-37B那樣的航天飛機,X-37B其實還是三步走中的第一步,它并沒有實現空天飛機地面自主起飛,也沒有實現空天飛機的動力著陸,更沒有裝備吸氣式發動機。




東方老師在這里還要說一下,其實我國很早就曾規劃過空天飛機的研制,而且有些想法比美國還有超前性,這就是869計劃。1986年,國家考慮制訂航天探索長期計劃,當時論證中出現的計劃草案,最后集中到兩個:一是航天工業部的大型運載火箭計劃,也就是后來的 921載人航天計劃;另外一個航空工業部主張的空天飛機計劃,當時代號就是 869計劃。為此,航空工業系統組織了數百名有經驗的專家投入工作,后期在北京西山龍泉賓館召開了大規模的專題學術會議。當時的方案是采用組合動力裝置,技術難點非常大。其中,作為高超音速沖壓式發動機及其超音速燃燒是一個突出的技術環節。


作為國家決策部門,需要在局部與全局、近前與長遠、技術與政治、效果與投入等多個方面綜合平衡。航空工業系統的空天飛機方案雖然預期的效果顯著,但是難度更大、花費更多、需要時間更長。相反,航天工業系統的大型運載火箭方案雖 然預期效果有限,但是技術難度較小、花費較少、見效較快。結果,國家還是選擇了航天工業系統的方案。869計劃最終下馬。


如今,我國在發展載人航天的同時,又開始了可重復使用航天器的研制,這一方面是因為國家有這個經濟實力了(以前確實窮,必須二選一),另一方面也是我們在航天技術方面有了飛躍的發展,有了牢固的技術基礎。




最后東方老師再談一下可重復使用航天器的用途。


首先當然是貨運,這個是商業用途。


其次,還具有軍事用途,比方說在中低軌道上打擊對方的航天器;居高臨下,對大氣層內的飛行器實施打擊等。


不過也應該看到,中國航天科技集團這次成功發射的應該還是處于第一步的可重復使用航天器,越到后面技術門檻越高,尤其是以超燃沖壓發動機為主的組合動力裝置,還需要我們攻關克難。


未來的路可能還會曲折,但我們一定要堅持下去,期待中國的可重復使用航天器早日投入使用。


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