@我们的太空 消息,8月5日,我国在酒泉卫星发射中心,长征二号F运载火箭执行第18次发射任务,成功发射一型可重复使用的试验航天器,在轨运行一段时间后,该航天器将返回国内预定着陆场,其间,将按计划开展可重复使用和在轨服务技术验证,为和平利用太空提供技术支撑。

2020年9月4日,同样在酒泉卫星发射中心,长征二号F运载火箭执行第14次发射任务,也曾成功发射一型可重复使用的试验航天器,该航天器在轨飞行2天后,于9月6日成功返回预定着陆场。

中美两国的可重复使用运载器研发是“比肩的”

2017年,中国航天科技集团公司一院研发中心总体室主任陈洪波告诉《科技日报》,该院正联合国内优势机构共同合作研制可重复使用运载器,并计划于2020年左右首飞,之后还将连续进行数次飞行,验证其快速再次发射和重复使用能力。他指出,美国国防高级研究计划局(DARPA)主导的XS-1也计划在2020年完成飞行试验,可以说,中美两国的可重复使用运载器研发是“比肩的”。

根据DARPA网站,XS-1试验性太空飞机项目开始于2013年,其采用垂直发射、水平着陆模式,被设计为每天可重复使用一次,并明确目标是连续使用10天。2020年1月22日,由于波音公司退出,该项目流产。

但DARPA在2004年从美国国家航空航天局(NASA)手中接管轨道测试飞行器X-37,并于2006年着手开发X-37B。X-37B项目的大部分活动都是秘密进行的,美国空军的官方声明是,该项目是“一个实验性测试计划,旨在为美国空军提供可靠、可重复使用的无人太空测试平台”。

可重复使用20次以上

陈洪波表示,我国正在研制的重复使用运载器兼具航天器和航空飞行器的特点,我国正基于目前的火箭发动机,通过技术改进让其实现重复使用。该运载器的起飞方式与传统火箭一样,都是垂直发射,但各子级是并联组合在一起的。回收时,我国的可重复使用运载器将在一二级完成各自任务后,分别返回着陆场,像飞机一样水平降落在跑道上。

陈洪波透露,该运载器的设计重复使用次数在20次以上,初期目标是将单位有效载荷运输成本降至目前的五分之一,未来则有望降至十分之一,并且该运载器还将引入航空领域的快速检测理念和技术,力求具备一天一次飞行的能力。

从外观来看,我国在研的重复使用运载器与传统火箭最显著的区别,就是其一二级均带有飞机一样的“翅膀”。为了实现水平降落回收,一二级需要有航空器的机翼,为其在跑道水平着陆时提供足够的升力。

陈洪波指出,可重复使用航天器的终极目标,仍是能像飞机一样水平起降、可单级入轨的“空天飞机”。其为了提高在大气层内的飞行效率,需要用涡轮发动机、冲压发动机与火箭形成组合动力,目前国内已有相关研究,但该技术难度极大,预计还需要15年左右才能有所突破,具备工程应用能力,而火箭动力形式目前已经比较成熟。