一小步的跳跃,却是日本航天产业的一大步。
7月11日,日本宇宙航空研究开发机构(JAXA)在能代试验场完成了RV-X实验性可重复使用火箭原型机的首次飞行测试。这是日本在该领域迈出的关键一步。
整个测试持续了大约40秒。这枚高约7.3米、由单一发动机驱动的试验火箭,从混凝土发射台升起,达到约10米的垂直高度,随后水平移动了约15米,在起飞点对面的位置上平稳软着陆。
这次短暂的试飞完全按照预定计划完成,让JAXA及其合作伙伴距离掌握一项轨道级火箭技术更近了一步。目前,全球能够实现这一技术成就的轨道火箭屈指可数:SpaceX的猎鹰9号、猎鹰重型火箭和星舰,蓝色起源的新格伦号,以及最近加入的中国长征十号B。
RV-X由JAXA与日本三菱重工联合开发和运营,它是名为“CALLISTO”的单级可重复使用飞行实验项目的前身验证机。CALLISTO是JAXA、法国国家空间研究中心和德国航空航天中心的三方合作项目,目标是设计并制造一型能够实现垂直发射、着陆、翻修和复用的单级火箭。对于正在寻求进入可重复使用发射服务这一成本优势领域的JAXA而言,CALLISTO和RV-X一样,都是探路者。
日本目前在役的最先进火箭是H3,该型号于2023年投入使用,但它在设计之初并未考虑可重复使用性。相对于去年退役的H-2A前代型号,H3在效率和成本上已有提升,然而该火箭迄今为止执行的八次发射中有两次并没有完全成功。此外,与更先进的可重复使用火箭级相比,H3在成本效益方面仍然存在差距,这迫使JAXA开始为其寻找未来的替代方案。
JAXA在其官网上说明了可重复使用火箭项目所面临的工程挑战:它要求充分考虑实际操作可行性。通过在飞行测试准备阶段使用实际实验装置反复验证维护流程、操作方法、火箭移动以及发射台设置,研究团队得以建立起一套操作程序,为未来火箭的重复运行打下基础。
这次测试的场景和RV-X火箭本身,都让人联想到SpaceX在星舰开发早期的类似尝试。2019年,SpaceX那个外形被戏称为“水塔”的星虫原型机,在得克萨斯州博卡奇卡基地完成了它的首次跳跃测试。当时那枚矮胖的三脚不锈钢火箭垂直升空,飞到大约20米的高度后再落回原地。星虫的初步成功为SpaceX后续更高、更久的跳跃测试铺平了道路,而JAXA也计划让RV-X遵循同样的研发路径。现在,随着这次试验顺利完成,JAXA已经证实了其基本设计,后续将继续拓展RV-X的飞行包线,向更高的跳跃发起挑战。
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