前脚中国刚用一张海上大网稳稳接住从太空返回的火箭一子级,创造了航天回收的新突破,转天日本就官宣自家火箭回收试验成功,不少人还以为日本一下子追上来了。结果扒开数据一看,这次试验的火箭总共才飞了11米高,业内都调侃这是“蚂蚱跳”,两件事放一块比,差距真不是一星半点。
7月10日,长征十号乙运载火箭在海南商业航天发射场点火,顺利把卫星送到了预定轨道。箭体一二子级分离之后,一子级启动垂直返回流程,最终落在了距离发射场300多公里外的海上回收平台。这次用了独创的网系捕获方式回收,整个过程干净利落,完全符合预期。
承担回收任务的是“领航者”号回收船,船长144米宽50米,满载排水量有2.5万吨,还具备DP2级动力定位能力。哪怕是5级海况下,它也能保持厘米级的定位精度,给火箭着陆铺了个超级稳的停靠台。等火箭降到船上空,箭体上的四个挂钩稳稳挂进井字形布置的高强度绳网,一次就完成了捕获回收。
这套回收系统全都是中国运载火箭技术研究院自主研制的,取消了传统回收必须的着陆腿,箭体结构直接简化了不少,足足轻了好几吨。长征十号乙本身直径5米,用两级串联构型,全箭起飞推力差不多890吨,重复使用状态下近地轨道运载能力能到16吨。火箭一级装了9台液氧煤油发动机,具备深度变推能力,这正是能实现垂直回收的核心技术之一。
中国已经是全球第二个掌握火箭垂直回收技术的国家,美国的太空新闻网站都发文点评,说咱们独创的海上网系回收方案,给火箭复用走出了另一条可行的路。不管是捕获效率还是运载能力损失控制,这套方案都比传统的着陆腿方案更优。能得到外媒这样的认可,足以说明这套技术的含金量。
中国成功完成回收的第二天,也就是7月11日,日本宇宙航空研究开发机构就在秋田县的能代火箭试验中心,做了RV-X原型回收火箭的首次飞行测试。测试里,箭体爬到11米左右的高度,悬停之后侧向平移了大概16米,最后以垂直姿态落地,全程走完还不到30秒。日方对外宣传这次试验圆满成功,可外界看完数据都没觉得有多惊艳。
这款RV-X箭体全长才7.3米,直径1.8米,只装了一台推力2吨左右的液氧液氢发动机,就是专门给低空验证做的原型箭。它底部带四根支撑腿,整体动力系统和真正能用的运载火箭比,差距不是一点半点。别说送卫星入轨了,连大气层都没飞出去,说白了就是个地面原理验证品。
日本本土媒体看完试验,都忍不住吐槽最大飞行高度只有11米,这个指标实在太拿不出手。不少日本网友也不买账,说这就是个小型技术演示,离追赶美国SpaceX的水平还差十万八千里。项目主管只能出来回应,说所有预定测试项目都按计划完成了,没出什么异常。
日本航天机构从2016年就开始研制RV-X了,规划的目标是2030年代前期把这个型号投入商业发射市场,用来接替现役的H3火箭,成为下一代主力运载工具。原定今年3月就要做这次试飞,结果又是恶劣天气又是设备故障,硬生生拖到了7月才成行。日方的目标是把发射成本压缩到H3火箭的十分之一,可就目前的进度看,离这个目标还有相当长的路要走。
业内把这种低空垂直起降试验叫“蚂蚱跳”,说白了就是刚入门的基础验证,和咱们这次完成的轨道级火箭回收,根本不在一个技术量级。咱们的长征十号乙一子级,是从海拔100公里以上的太空返回,速度从好几千米每秒降到零,整个过程只用了不到6分钟。这不到6分钟里,要完成空中调头、减速刹车、精准对准海上平台一系列高难度动作,制导控制精度能达到米级。
一个是先送卫星入轨,再让一级从太空返回完成完整回收流程的实战验证,一个是在地面蹦一下的原理演示,放一块比高下很明显。咱们用的捕获网,是高强度芳纶纤维编织的,能承受几十吨的冲击载荷,还自带缓冲吸能的效果,能保证箭体落地的时候一点伤都没有。这套方案还放宽了捕获窗口,实用性比传统方案强太多。
咱们现在已经计划好了,今年年底就要把这次回收回来的一子级火箭,拿来做复用飞行试验。后续还会持续进行多次轨道级回收验证,慢慢攒够可重复使用火箭的经验,给未来百吨级可重复使用运载火箭的研制打基础。中国航天已经实实在在迈入了火箭回收的实用化时代,日本的RV-X才刚刚完成第一步蹦跶。
航天发射的竞争,从来都是靠实实在在的轨道级能力说话,不是靠一次低空试跳就能蹭到热点提升水平的。不管是技术积淀还是工程规模,或是已经拿出来的实际成果,两边的差距都摆在这里。未来可重复使用航天的赛道,咱们已经稳稳走在了第一梯队。
参考资料:环球时报 日本11米火箭试验难比中国轨道级海上火箭回收
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