從“星艦”到長征九號(hào)，火箭中的“大力士”有何看點(diǎn)？
來源：新華社 時(shí)間：2024-11-23 08:03:34 編輯：郝莉娜 責(zé)編：王丹
近日，美國太空探索技術(shù)公司重型運(yùn)載火箭“星艦”完成第六次試飛，引發(fā)全球關(guān)注；在第十五屆中國國際航空航天博覽會(huì)上，我國重型運(yùn)載火箭長征九號(hào)的模型也讓眾多參觀者駐足。重型運(yùn)載火箭有哪些顯著特征？我國重型運(yùn)載火箭研制進(jìn)展如何？
中國航天科技集團(tuán)一院專家介紹，重型運(yùn)載火箭是火箭中的“大力士”，代表一個(gè)國家更大、更遠(yuǎn)地自主進(jìn)入空間的能力。其最大特點(diǎn)是具備強(qiáng)大的推力，這對動(dòng)力系統(tǒng)技術(shù)提出了很高要求。同時(shí)，由于體積龐大、載荷沉重，為確保在發(fā)射過程中的穩(wěn)定性和安全性，重型運(yùn)載火箭的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)也會(huì)更加精細(xì)和復(fù)雜，大型部件、特殊部件的加工難度顯著增大。
據(jù)了解，“星艦”可將超過100噸載荷送入近地軌道，運(yùn)力遠(yuǎn)強(qiáng)于太空探索技術(shù)公司現(xiàn)有的“獵鷹9”和“獵鷹重型”火箭。而重型運(yùn)載火箭長征九號(hào)將是未來我國運(yùn)載能力最大的一型火箭，一次設(shè)計(jì)、三個(gè)構(gòu)型，近地軌道運(yùn)載能力50噸至140噸……
值得注意的是，隨著技術(shù)進(jìn)步，火箭回收與重復(fù)使用逐漸成為新趨勢。如“星艦”在今年10月的第五次試飛，其火箭助推器在降落時(shí)由發(fā)射塔上被稱作“筷子”的機(jī)械臂“夾住”，首次實(shí)現(xiàn)在半空中捕獲回收。這類技術(shù)有助于重型運(yùn)載火箭大幅降低發(fā)射成本、提高發(fā)射效率，對于未來航天商業(yè)化發(fā)展具有重要意義。
中國航天科技集團(tuán)王悅介紹，我國重型運(yùn)載火箭的可重復(fù)使用也在進(jìn)一步規(guī)劃，未來兩級完全重復(fù)使用的構(gòu)型會(huì)大幅降低進(jìn)出空間成本，提升進(jìn)出空間效率，具備大規(guī)模航班化空間運(yùn)輸能力。
據(jù)介紹，長征九號(hào)重型運(yùn)載火箭一級重復(fù)使用構(gòu)型計(jì)劃2030年首飛，兩級完全重復(fù)使用構(gòu)型計(jì)劃2033至2035年首飛，相關(guān)研制工作正如火如荼地開展。
“我國重型運(yùn)載火箭采用模塊化、通用化、系列化發(fā)展思路，與國際趨勢相契合，又體現(xiàn)了某些獨(dú)特優(yōu)勢。”中國航天科技集團(tuán)一院專家說，通過模塊化設(shè)計(jì)使重型運(yùn)載火箭的各個(gè)部分可以獨(dú)立研發(fā)、生產(chǎn)和測試，然后根據(jù)不同的任務(wù)需求進(jìn)行組合，提高了研發(fā)、生產(chǎn)效率。
而通用化則保證了不同型號(hào)火箭之間可共享一些通用部件和技術(shù)，降低了研發(fā)成本和維護(hù)難度。系列化發(fā)展思路有助于我國重型運(yùn)載火箭形成一個(gè)完整型譜，滿足從近地到深空不同軌道上各類探測任務(wù)需求。
專家表示，我國重型運(yùn)載火箭的研制有著三大突出“氣質(zhì)”——
一是智能化技術(shù)普及應(yīng)用。隨著人工智能、大數(shù)據(jù)等技術(shù)不斷發(fā)展，設(shè)計(jì)、制造和運(yùn)行過程中將越來越多應(yīng)用智能化技術(shù)。如通過對火箭飛行數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測和分析，可以及時(shí)發(fā)現(xiàn)潛在故障和問題，并采取相應(yīng)措施進(jìn)行預(yù)防和處理，提高其可靠性與安全性。
二是材料技術(shù)不斷創(chuàng)新。為滿足重型運(yùn)載火箭高性能要求，新型材料研發(fā)和應(yīng)用將成為發(fā)展重點(diǎn)。一方面將在材料體系選用上積極創(chuàng)新，降本增效。另一方面，高強(qiáng)度、耐高溫、耐腐蝕的新型復(fù)合材料將應(yīng)用于某些結(jié)構(gòu)件、發(fā)動(dòng)機(jī)等，提高其整體性能和壽命。
三是堅(jiān)持綠色環(huán)保的發(fā)展方向。未來將不斷研究應(yīng)用更加環(huán)保、高效的推進(jìn)劑，減少對大氣層內(nèi)和空間環(huán)境污染。同時(shí)，在火箭設(shè)計(jì)和制造過程中也更加注重低成本技術(shù)應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展。
讓我們一起期待重型運(yùn)載火箭技術(shù)不斷發(fā)展突破，為向更遙遠(yuǎn)的深空探索提供更大“推力”。（記者宋晨）
