在火箭回收重復利用上,，中國又前進了一步。

　　9月13日，西安航天動力研究所官微稱,，近日,，由西安航天動力研究所自主研制的某型液氧煤油發(fā)動機首次實現(xiàn)重復飛行試驗驗證,。

　　該型發(fā)動機作為某飛行器主動力裝置參加首飛試驗后,，經檢測維護，再次裝配并順利完成了重復飛行試驗,。這是國內首次實現(xiàn)了液體火箭發(fā)動機的重復使用,。

　　西安航天動力研究所成立于1958年4月2日，又名中國航天科技集團公司第六研究院第十一研究所,。該所是中國航天液體火箭發(fā)動機研究設計中心,。

　　據西安航天動力研究所介紹，液體火箭發(fā)動機作為航天運載器的主要動力裝置,，功能全,、性能高、技術難度大、研制周期長,。液體火箭發(fā)動機的可重復使用技術,，對可重復使用航天運載器至關重要。

　　其中,，液氧煤油發(fā)動機是國內新一代運載火箭的主要動力裝置,，具有高性能、大推力,、無毒無污染等優(yōu)點,。

　　據央視新聞報道，液氧煤油發(fā)動機從一次飛行使用到兩次飛行使用這一小步,，為后續(xù)中國開展更大推力可重復使用液氧煤油發(fā)動機研制積累了寶貴經驗,、探索了道路，標志著中國航天液體動力可重復使用實現(xiàn)了從零到有的突破,。

圖片來源：中國航天科技集團六院

　　火箭派聯(lián)合創(chuàng)始人,、火箭副總指揮萬美對界面新聞表示，原本火箭發(fā)動機為一次性使用,，重復利用技術實現(xiàn)后,，發(fā)動機可以多次使用，以降低成本,、提高運力。

　　“尤其在馬斯克的SpaceX推動下,，國內外火箭發(fā)射由一次性使用到可重復利用已成為必然趨勢,。”萬美稱,。

　　2015年12月,，美國私營航天企業(yè)SpaceX推出的“獵鷹9號”火箭完成首次回收，之后數(shù)年內進行了多次重復發(fā)射,。

　　據萬美介紹,，火箭的一級助推器制造成本占整體火箭制造的70%以上。以SpaceX獵鷹9號為例,，在可重復使用情況下,，整個一級火箭回收，經過簡單處理后再次利用至第二發(fā)火箭,，大大降低發(fā)射成本,。

　　制造出可重復使用的發(fā)動機，是實現(xiàn)火箭回收重復使用必須突破的關鍵之一,。發(fā)動機是火箭的“心臟”,，產生強大動力助推運載火箭進入空間。

　　西安航天動力研究所稱，“十三五”期間,，西安航天動力研究所預先開展了液氧煤油發(fā)動機重復使用關鍵技術研究,，取得了大量理論和試驗研究成果，為液氧煤油發(fā)動機重復使用奠定了基礎,。

　　據西安航天動力研究所介紹,，重復使用的五大關鍵技術分別是多次點火技術，大范圍變推力技術,，力,、熱防護技術，重復使用狀態(tài)評估技術以及重復使用檢測維護技術,。

　　該發(fā)動機從設計之初,，部組件方案及總體布局按多次工作的要求開展論證，所有閥門均為可多次工作的氣動,、電動,、液動等工作形式，地面研制試驗實現(xiàn)了單臺發(fā)動機不下臺重復試車8次,。

　　西安航天動力研究所所長張曉軍表示,，中國液氧煤油發(fā)動機首次重復飛行成功，標志著發(fā)動機重復使用技術進入實戰(zhàn)階段,。

　　根據發(fā)動機使用的燃料不同,，火箭可分為固體火箭和液體火箭。

　　液體火箭是指采用液體推進劑的發(fā)動機作為動力系統(tǒng)的火箭,；固體火箭則采用固體推進劑的化學火箭發(fā)動機為動力系統(tǒng),。

　　固體火箭具備大推力、可靠性高,、發(fā)射操作簡單等特點,，但也有比沖小、工作時間短,、推力不易控制和重復啟動困難的缺點,。

　　液體火箭則具備比沖高、推力可調,、可多次啟動等優(yōu)點,，在成本、燃料消耗和可重復使用方面都具備優(yōu)勢,，是可回收運載火箭的較優(yōu)選擇路徑,。

　　“固體火箭相對結構和技術難度更為簡單，商業(yè)航天公司,、初創(chuàng)公司多以固體火箭為起步研制型號,。”萬美稱，但固體發(fā)動機無法實現(xiàn)回收,。同時,，固體發(fā)動機危險性較大，規(guī)?；l(fā)展后面臨成本限制,。一旦點火后，固體發(fā)動機難以控制推力,，甚至無法控制啟停,。

　　液體火箭中，除液氧煤油發(fā)動機外,，還包括液氧液氫和液氧甲烷,。

　　萬美表示，液氧液氫由于其技術難度太高,，目前商業(yè)航天鮮有采納,，只有國家隊作為二級或更上級發(fā)動機使用場景。液氧煤油和液氧甲烷沒有明顯的優(yōu)劣之分,，不同公司和機構選擇不同,。

　　火箭派研發(fā)的火箭選擇的是液氧甲烷。該公司是國內民營商業(yè)航天企業(yè)之一,，已完成中國首個商業(yè)航天生物載荷任務,，計劃2023年首發(fā)國內首個星箭一體化液氧甲烷火箭“達爾文二號”。

　　火箭回收方式包括垂直回收,、傘降回收和帶翼飛回方式等,。其中，垂直回收是目前全球主流方式,，即通過重啟一級火箭發(fā)動機以減速并調整成和地面垂直的姿勢回到指定地點的回收方式。正是憑借這一技術,，SpaceX實現(xiàn)最大程度地“降本增效”,。

　　華泰證券研報指出，目前中國民營航天企業(yè)每公斤發(fā)射成本超過1.5萬美元,，是SpaceX獵鷹九號發(fā)射成本的5倍,。實現(xiàn)一級火箭回收是降成本的關鍵。

　　國內民營商業(yè)航天企業(yè)也在積極探索火箭可回收技術,。

　　2019年,，翎客航天完成了可回收火箭RLV-T5的首次自由狀態(tài)下的低空飛行回收試驗。

　　今年5月,，星河動力航天公司宣布,，其自主研發(fā)的“蒼穹”50噸級可重復使用液氧煤油發(fā)動機首次全系統(tǒng)試車獲得成功。

　　同在5月，深藍航天自主研發(fā)的“星云-M”1號試驗箭完成了1公里級垂直起飛及降落(VTVL)飛行試驗,，實現(xiàn)試驗箭成功回收,。

　　8月，藍箭航天的天鵲80噸改進型火箭發(fā)動機二次起動試車,，標志著“天鵲”系列液氧甲烷發(fā)動機已具備可重復使用能力,。

　　在火箭發(fā)射上，中美呈現(xiàn)不同特點,。中國火箭發(fā)射任務仍以“國家隊”為主,，美國則以SpaceX為代表的民營企業(yè)為主。

　　華泰證券數(shù)據顯示,，2015-2021年,，中國運載火箭商業(yè)發(fā)射次數(shù)共計84次，其中國家隊承擔發(fā)射任務77次,，占比為91.67%,。美國2020-2021年間共計95次火箭發(fā)射任務，均由私營企業(yè)完成,，其中SpaceX發(fā)射次數(shù)占總發(fā)射次數(shù)的58.95%,。

　　萬美認為，未來商業(yè)航天企業(yè)將有更大的動力,，推動火箭可重復使用,。

更多信息可以來這里獲取==>>電子技術應用-AET<<