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2025年01月09日 星期四

“獵鷹”海上回收成功的新啟示

  • 發(fā)布時(shí)間:2016-04-09 14:34:00  來源:新華社  作者:佚名  責(zé)任編輯:羅伯特

  新華社北京4月9日電特稿:“獵鷹”海上回收成功的新啟示

  新華社記者欒海 林小春

  北京時(shí)間9日凌晨,美國太空探索技術(shù)公司在屢次嘗試失敗后,終于讓“獵鷹9”運(yùn)載火箭第一級在海面平臺(tái)垂直降落成功。

  此次海上回收成功具有重要的象征意義。它如何能實(shí)現(xiàn)?對未來航天發(fā)射將產(chǎn)生怎樣的影響?又將給世界航天發(fā)展帶來怎樣的啟示?

  “獵鷹”回收先進(jìn)在哪里?

  回收航天器并不新鮮,但回收火箭的難度要遠(yuǎn)大于航天飛機(jī)、飛船和返回式衛(wèi)星。這是因?yàn)樵绞羌?xì)長的飛行物,越不好控制其空中姿態(tài),要使細(xì)長的火箭箭體精確地在海上平臺(tái)垂直著陸,是難上加難。

  中國航天專家龐之浩介紹說,實(shí)現(xiàn)這一突破需攻克兩大關(guān)鍵技術(shù):一是通過運(yùn)載火箭上的液氮推力器來調(diào)整飛行姿態(tài),使火箭幾乎沒有任何滾轉(zhuǎn),在降落過程中一直與地面保持垂直;二是火箭發(fā)動(dòng)機(jī)要具有推力可調(diào)、多次啟動(dòng)等功能,以便軟著陸?!矮C鷹9”火箭可通過主發(fā)動(dòng)機(jī)3次點(diǎn)火制動(dòng)減速,來控制火箭的下落速度,由每秒1300米減速為每秒2米。

  在不久前中國“遠(yuǎn)望智庫”、《國際太空》雜志合辦的“遠(yuǎn)望論壇”上,有資深航天工程師指出,“獵鷹9”一級火箭的回收技術(shù)以著陸支架、姿態(tài)控制技術(shù)、推進(jìn)劑交叉供應(yīng)和高效發(fā)動(dòng)機(jī)為亮點(diǎn)。

  這些技術(shù)單項(xiàng)看來與一些航天大國的現(xiàn)有技術(shù)相比并沒先進(jìn)到哪兒去,但將它們組合起來的系統(tǒng)卻非常優(yōu)異。這意味著不論火箭技術(shù)、衛(wèi)星技術(shù),還是探測器外星著陸技術(shù),都可以集成在一起,系統(tǒng)更優(yōu)化、指標(biāo)更先進(jìn),這體現(xiàn)出火箭系統(tǒng)設(shè)計(jì)的出色能力。

  對未來航天有何影響?

  對“獵鷹9”海上回收成功,太空探索技術(shù)公司創(chuàng)始人、首席執(zhí)行官埃隆·馬斯克歡呼:“這是通往星空的又一步?!泵绹虡I(yè)太空飛行協(xié)會(huì)發(fā)表聲明說,快速可重復(fù)使用的火箭是更經(jīng)濟(jì)可行的未來太空飛行的關(guān)鍵,今天的成功是在這個(gè)領(lǐng)域“邁出的一大步”。美國空間新領(lǐng)域基金會(huì)說,這次降落不僅將對航天產(chǎn)業(yè)產(chǎn)生影響,也將對未來的人類創(chuàng)新產(chǎn)生影響。

  去年12月,太空探索技術(shù)公司曾成功在陸地回收“獵鷹9”火箭第一級。但是海上回收火箭難度大,因?yàn)楹C鏌o人船只有足球場那么大,且不斷移動(dòng)搖擺。此前4次海上回收嘗試均以失敗告終。

  當(dāng)被要求評價(jià)此次成功回收的意義時(shí),馬斯克說:“要走向太空,就需要獲得(火箭)完全而且快速的可重復(fù)使用性能。一旦火箭第一級可以這樣做,這將對發(fā)射成本產(chǎn)生重大影響?!?

  按計(jì)劃,此次回收的火箭第一級將在10日運(yùn)回陸地。馬斯克說,這枚火箭將進(jìn)行10次點(diǎn)火測試,如果一切情況良好,最早將在今年6月再次發(fā)射。他表示,火箭可重復(fù)使用很重要,但可能還要再過上幾年才能有效地做到這一步,在這期間仍將會(huì)見到一些失敗。

  展望未來,馬斯克說,一個(gè)目標(biāo)是讓火箭第一級重復(fù)用上10到20次,然后經(jīng)過整修再用上100次左右;另一個(gè)目標(biāo)是火箭第一級重復(fù)使用的時(shí)間間隔縮短至幾個(gè)星期?!矮C鷹9”火箭本身成本在6000萬美元左右,而每次加注燃料的費(fèi)用在20萬到30萬美元之間。因此一旦火箭第一級達(dá)到有效快速重復(fù)使用的程度,屆時(shí)發(fā)射成本將有望降到現(xiàn)在的百分之一。

  一次成功的海上回收距廉價(jià)太空發(fā)射還遠(yuǎn)得很,也不是所有人都相信火箭回收就能降低發(fā)射成本,美國的航天飛機(jī)就是反例。但無論如何,正如馬斯克所言,這次軟著陸成功至少證明海上回收技術(shù)上可行。

  為何“獵鷹”能成功?

  近些年來,在美國航天局等政府機(jī)構(gòu)的支持下,美國軌道ATK公司、內(nèi)華達(dá)山公司、藍(lán)色起源公司等一批美國私營航天企業(yè)獲得了長足發(fā)展,太空探索技術(shù)公司更是它們中的佼佼者。

  航天專家介紹說,近10年來,美國先后制定《國家航天政策》《商業(yè)航天發(fā)射競爭力法》《鼓勵(lì)私營航空航天競爭力與創(chuàng)業(yè)法》和《商業(yè)航天法》,同時(shí)出臺(tái)一系列支持商業(yè)航天發(fā)展的運(yùn)輸服務(wù)計(jì)劃,并讓美國航天局通過派駐技術(shù)人員和專利轉(zhuǎn)讓等方式,幫助私企發(fā)展和驗(yàn)證關(guān)鍵航天技術(shù)。

  此外,與股東多為金融機(jī)構(gòu)的上市企業(yè)洛克希德-馬丁公司、波音公司不同,太空探索技術(shù)公司是完全屬于其創(chuàng)始人的未上市企業(yè),其特點(diǎn)是企業(yè)高度一體化,有意識(shí)地模糊部門界限以促進(jìn)信息交流;采用高效扁平化管理結(jié)構(gòu)和優(yōu)秀個(gè)體組成的小型團(tuán)隊(duì);其成員能通過交叉培訓(xùn),更多地參與開發(fā)過程,敢于采用創(chuàng)新的設(shè)計(jì)和技術(shù);在火箭里采用可靠性高的工業(yè)級元件,而不用成本高5倍的航天級元件;在一年內(nèi)進(jìn)行4次火箭回收試驗(yàn),即使失敗了官方也未追責(zé)和取消訂單。

  帶來哪些新啟示?

  一些長期研究國外航天戰(zhàn)略的專家說,太空探索技術(shù)公司本身就是美國航天體制和航天工業(yè)基礎(chǔ)孕育出來的,它本身沒有超越美國的國家航天能力,而是在某些方面超越了美國傳統(tǒng)航天企業(yè)所具有的航天運(yùn)載能力。

  馬斯克創(chuàng)建太空探索技術(shù)公司的目標(biāo),是以低成本火箭發(fā)射與傳統(tǒng)航天機(jī)構(gòu)競爭,搶占商業(yè)發(fā)射市場。迄今,這家公司以低成本為國際空間站送貨、發(fā)射衛(wèi)星、成功回收火箭等業(yè)績都說明,在航天的某些領(lǐng)域采用商業(yè)模式有利于推動(dòng)創(chuàng)新、降低成本、高速發(fā)展。

  還有專家指出,美國商業(yè)航天的種種動(dòng)向表明,政府支持是商業(yè)航天發(fā)展的關(guān)鍵。政府通過立法和政策支持,可以釋放商業(yè)航天發(fā)展的空間,通過技術(shù)轉(zhuǎn)移和政府采購,可以促進(jìn)商業(yè)航天持續(xù)健康發(fā)展。

  另一方面,技術(shù)的持續(xù)創(chuàng)新、融合和應(yīng)用是商業(yè)航天發(fā)展的推動(dòng)力。市場需求會(huì)推動(dòng)航天技術(shù)進(jìn)步,技術(shù)進(jìn)步則會(huì)提升商業(yè)航天能力,降低商業(yè)航天的準(zhǔn)入門檻,提高企業(yè)與資本參與航天活動(dòng)的熱情。

  未來,商業(yè)航天將會(huì)日益適應(yīng)市場經(jīng)濟(jì)規(guī)律和運(yùn)作模式,更以市場和用戶需求為導(dǎo)向,不斷擴(kuò)展其規(guī)模,并有望帶來新的經(jīng)濟(jì)增長點(diǎn),世界航天也將由此迎來發(fā)展新機(jī)遇。

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