火箭回收技术


火箭回收技术

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火箭回收技术【火箭回收技术】火箭回收技术,是指火箭发射后回收,并重複使用的技术 。一次性使用的运载火箭发射成本很高,使用火箭回收技术能够降低发射成本 。
火箭回收技术是美国太空探索技术公司10日发射“猎鹰”九号火箭,成功将“龙”飞船送入飞往国际空间站的轨道验证的 。但此次发射更为引人注目之处,在于对火箭进行海上平台软着陆回收试验 。最终火箭因回落速度失控,与平台碰撞而损毁 。该公司CEO伊隆·马斯克称:“这次回收算不上成功 。”我国航天专家、《国际太空》杂誌执行主编庞之浩介绍,此次回收试验实施之前,专家预计其成功率仅50%左右 。但太空探索技术公司在未来12个月内还计画进行12次发射,继续进行尝试 。他表示,火箭回收并重複使用的技术如果被掌握,可节省宇航发射成本80%左右,将对宇航事业产生重大影响 。庞之浩介绍,目前的运载火箭都是一次性使用,发射成本很高 。可重複使用的运载器此前只在美国的太空梭上出现过 。按照设计要求,太空梭除外储箱为一次性,轨道器可重複使用100次,发动机可以使用50次,两个捆绑助推器可以使用20次,其中许多技术非常先进 。美国于上世纪60年代末提出研製太空梭,目的之一就是为了降低宇航活动的成本 。然而太空梭返回后维修量太大,导致成本大大提高,原本估计每次飞行成本约3000万美元,实际上达到了4、5亿美元 。30年间,美国5架太空梭共飞行135次,至2011年“亚特兰蒂斯”号完成“谢幕之旅”,太空梭退出了太空舞台 。不过其可重複使用助推器的技术,如今却被沿用到火箭的重複使用上 。庞之浩说,太空梭的助推器每次用完后,是藉助降落伞落到海里,由海军打捞 。而“猎鹰”9号火箭的回收方式与之不同,是垂直降落,藉助反推发动机实现软着陆 。其中主要有四个难点 。他说,首先要控制好火箭姿态 。由于火箭的造型细长,落地姿态不正很容易倒下 。太空探索技术公司此前开展的回收试验,就是因为火箭着陆后侧翻毁坏了 。其次,火箭发动机除了可重複使用,还要具有推力可调的特性 。就像嫦娥三号落月时採用的变推力发动机一样,在不同高度,缓冲发动机的推力要能变化调节 。
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同时,箭体要採用新型複合材料,在保证较高强度的情况下进一步减轻重量 。此外庞之浩说,鑒于太空梭的“教训”,可重複使用火箭在回收以后,需只经过简单检测维护就能满足再次发射要求 。在太空探索技术公司此前进行的回收试验中,火箭返回着陆範围为十公里 。此次试验的着陆精度要求在十米以内,而且是落在海上平台上,技术难度非常高 。发射时间也从去年12月起,先后三次被推迟 。庞之浩说,宇航发射视窗受多种因素制约,首先是看天气情况;此次发射的“龙”飞船要向国际空间站运送物资,因此要根据空间站的位置确定发射时间,以便飞船能在几天内赶上;由于火箭要进行回收,还要考虑海上天气状况等相关因素 。此外还要考虑火箭自身技术性能情况,此前数次推迟发射,都是因为火箭发动机出现种种问题,没有达到测试要求 。