【领航新征程】重磅!上海航天正全力打造可重

2017-11-21 08:52

????上海航天技术研究院正在全力研制可重复使用的航天运载器,经前期论证,已经明确了未来发展“路线图”,目前正在按计划逐步推进。

????这是一个令人振奋的消息!不久的未来,我国也将掌握可重复使用的运载火箭技术。

????解放日报·上观新闻记者从中国航天科技集团上海航天技术研究院获悉,该院正在全力研制可重复使用的航天运载器,经前期论证,已经明确了未来发展“路线图”,目前正在按计划逐步推进。

????由进入空间能力发展至天地往返重复使用进出空间的能力,是航天大国向航天强国迈进的重要标志。而随着商业航天的发展,如何进一步提高火箭运载能力,降低发射成本,是商业航天必须要面对的问题。美国太空探索技术公司(SpaceX)的横空出世,给全世界耳目一新的感觉。随着SpaceX公司猎鹰九号火箭数次实现回收,并将回收的一级火箭再次使用,业界惊呼,廉价商业航天的时代已经走来。

????“其实早在2003年,上海航天就将视线投向重复使用运载器,并开展了专项课题预先研究。”上海航天技术研究院805所专家徐大富在接受解放日报·上观新闻记者专访时透露,“经过前期多轮论证迭代优化,我们已经逐步明确了需要突破的关键技术难点,而且确定了两步走的发展战略。”

重复使用运载火箭子级垂直降落示意图。

????作为我国运载火箭的总体研制单位之一,50多年来,上海航天技术研究院成功抓总发射火箭90余发,参与研制的火箭超过100枚,其中既有集全国之力、突破薄弱工业基础的风暴一号,也有数十年担纲主力、发射了100多颗卫星的现役运载火箭长征四号系列、长征二号丁,还有转型升级的新一代运载火箭长征六号,历经了中国航天事业发展中的多次重大考验,保证了多项国家重大专项工程的顺利实施,以优异成绩证明了国家1969年以来在上海布局运载火箭事业这一重大决策的正确性和重大战略意义。

????正是始终坚持创新的追求,支撑上海航天技术研究院运载研制团队不断进步,也是这种理念,推动上海航天向重复使用运载器发起进攻。航天运载器的重复利用,一直是世界航天强国着力突破的技术难题。一旦可以实现重复利用,不但可以降低航天运输成本,还能大大缩短航天发射周期,更好地满足日益强劲的航天发射需求。

????2011年,上海航天决定采用垂直起降重复使用运载器的方案,这在国内属于首创。徐大富向解放日报·上观新闻记者详细阐述了“两步走”的战略目标。基于航天技术基础和整体研究规划,第一步,将先在现役火箭上进行关键技术搭载试验,既对部分关键技术进行先期验证,又可解决当前比较迫切的运载火箭残骸的落区安全问题。据透露,上海航天技术研究院计划在2019年利用长征四号乙火箭验证一子级栅格舵控制落区的技术,预计可将火箭残骸散落范围缩小至现在的15%。此后,2020年在长征六号上验证箭体垂直回收技术,通过飞行试验确保精确返回飞行控制与安全着陆技术的可靠性。

垂直起降方案示意图。

????“我们研制的垂直起降火箭目前考虑主要是一子级复用,除了降低火箭发射成本以外,可以发挥重复使用运载器响应速度快、回转复用周期短、高可靠等优势,并将重复使用运载的部分先进技术应用于现役火箭,实现航天运输系统的升级。”徐大富说,简言之,第一步既解决现役火箭的落区安全问题,又将验证箭体回收的关键技术。

????第二步,上海航天团队将研制全新的甲烷动力重复使用运载器,进行大系统全流程飞行试验,全面验证子级回收与检测维护复用的关键技术。据徐大富透露,与航天飞机的带翼外形、水平返回方案不同,目前上海航天技术研究院重复运载器方案首选火箭外形、液氧甲烷发动机为动力的垂直起降方案,重复使用次数超过20次,将使我国目前火箭运载成本降低30%以上。

一子级垂直降落示意图。

????对于研制上百发一次性火箭的上海航天技术研究院而言,垂直起降火箭具有一脉相承的继承性。即便如此,其研发难度也不可小觑。

????目前,垂直起降火箭尚处于方案论证与关键技术攻关阶段,工程化应用将在“十五五”以后。

????垂直起降火箭转工程阶段,还要进一步突破总体一体化设计及优化、精确返回与安全着陆控制、可重复使用的液氧甲烷发动机和返场无拆卸快速检测与维护等多项关键技术,既保证技术先进,又要兼顾经济性与可靠性。“关键技术攻关都围绕着这些目标展开,研发周期会较长,但是在明确的目标支持下,会选择更为安全稳妥、成功率更高的方式进行技术验证和工程实用化。”徐大富表示。


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