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隨著國內(nèi)可重復(fù)使用火箭技術(shù)的發(fā)展，中國將逐漸擁有自己的可重復(fù)使用火箭。
在本屆珠海航展上，中國航天科技集團展示了采用可重復(fù)使用技術(shù)的新構(gòu)型重型火箭以及多款用于可重復(fù)使用火箭（飛行器）的發(fā)動機，表明中國在該領(lǐng)域有了更多的技術(shù)突破。

本屆航展展出的重型運載火箭從外形上看最大的區(qū)別是帶了柵格舵。

重型火箭帶了“格柵舵”
本月2日，美國SpaceX公司時隔三年再度發(fā)射“重型獵鷹”火箭，火箭助推器回收沒有出現(xiàn)意外，再次成功回收。隨著“獵鷹9”火箭重復(fù)使用的成熟應(yīng)用，各國已經(jīng)掀起新一輪重復(fù)使用技術(shù)新的發(fā)展熱潮。
自由進出空間，是航天運輸系統(tǒng)后續(xù)發(fā)展的主要方向，發(fā)展可重復(fù)使用航天運載器則是實現(xiàn)自由進出空間的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，實現(xiàn)技術(shù)突破。近年來，中國航天科技集團在該領(lǐng)域獲得了不少技術(shù)突破。今年9月，由航天科技集團六院西安航天動力研究所自主研究設(shè)計的某型液氧煤油發(fā)動機實現(xiàn)重復(fù)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(jīng)檢測維護，順利完成了重復(fù)飛行試驗，這也是國內(nèi)首次實現(xiàn)液體火箭動力的重復(fù)使用。
在本次航展上，中國航天科技集團首次向外界展示了新構(gòu)型方案的重型運載火箭。
澎湃新聞從中國航天科技集團了解到，重型運載火箭芯級箭體直徑10米級，采用三級串聯(lián)構(gòu)型，具備芯一級可重復(fù)使用能力，可大幅提升我國進入空間和開發(fā)利用空間資源的規(guī)模和能力。近地軌道運載能力150噸、奔月轉(zhuǎn)移軌道運載能力50噸、奔火轉(zhuǎn)移軌道運載能力35噸，是支撐我國航天強國建設(shè)的重要標志，預(yù)計2030年前后完成首飛。
航天科技集團一院火箭總體設(shè)計師劉秉接受央視采訪時表示，：“本屆航展展出的重型運載火箭，從外形上看最大的區(qū)別是帶了柵格舵，重要作用體現(xiàn)在回收利用方面。重復(fù)使用，已成為下一代運載火箭必備的特質(zhì)。未來重型運載火箭必將在重復(fù)使用方面獲得技術(shù)上的突破?！?br/>劉秉還表示，重型運載火箭的構(gòu)型是在論證過程中不斷篩選調(diào)整的，未來可能還會有變化。但不斷突破技術(shù)難關(guān)、提高運載能力的目標是不會變的。
“重型運載火箭是我國邁向航天強國征程中的重要一步。它最新的狀態(tài)是一種‘光桿’構(gòu)型，在進行關(guān)鍵技術(shù)深化論證的過程中，攻克10米級直徑的研制生產(chǎn)能力；另一方面，形成了更高推力、更高性能的氫氧發(fā)動機、液氧煤油發(fā)動機等先進動力技術(shù)的突破?！?img src="http://img.ccschy.com/d/file/p/2022/11/08/12/eomwbjhg3us.jpg"/>

新一代載人運載火箭起飛重量約2187噸，最大運載能力70噸。

除了重型運載火箭，新一代載人運載火箭和長征五號B火箭的模型也現(xiàn)身航展。新一代載人運載火箭是根據(jù)我國載人航天工程發(fā)展規(guī)劃，為發(fā)射我國新一代載人飛船/月面著陸器而全新研制的高可靠、高安全的載人運載火箭?；鸺L約90米，起飛重量約2187噸，采用三級半構(gòu)型，箭體直徑5米，捆綁2個5米直徑通用芯級，可將27噸有效載荷直接送入奔月軌道，或?qū)?0噸有效載荷送入近地軌道，是我國航天強國建設(shè)的重要戰(zhàn)略支撐，預(yù)計2027年具備首飛條件。
目前，我國地球同步轉(zhuǎn)移軌道的運載能力由5.5噸級提升至14噸級，近地軌道的運載能力由8.5噸級提升至25噸級。一院宇航部部長趙新國介紹，長征五號、長征五號B、長征七號、長征七號甲和長征八號火箭相繼完成研制，先后成功執(zhí)行了天問一號，嫦娥五號、天和核心艙，天舟貨運飛船等發(fā)射任務(wù)，為我國一系列重大工程任務(wù)的順利實施奠定了堅實基礎(chǔ)，同時也進一步完善了我國長征系列運載火箭的型譜，整體運載能力得到了大幅提升。
首次展示重復(fù)使用發(fā)動機
在本屆航展上，中國航天科技集團六院推出一型基于液氧煤油補燃循環(huán)泵后擺發(fā)動機改進，通過技術(shù)繼承和通用化拓展的130噸級重復(fù)使用發(fā)動機，打造我國新一代載人運載火箭重復(fù)使用天地往返運輸系統(tǒng)動力裝置。
澎湃新聞了解到，可重復(fù)使用運載火箭的核心是先進的可重復(fù)使用動力裝置。為適應(yīng)運載火箭垂直回收和重復(fù)使用，130噸級重復(fù)使用發(fā)動機實現(xiàn)三大突破。一是通過發(fā)動機泵后擺技術(shù)和包絡(luò)布局優(yōu)化，實現(xiàn)通用5米芯級構(gòu)型布置7臺發(fā)動機，火箭面推力提升70%，火箭運載系數(shù)和回收能力大幅度提升。二是具備多次點火起動、低入口壓力起動、大范圍變推力、健康監(jiān)控與故障診斷、不離箭快速簡化處理等，可滿足重復(fù)使用運載火箭垂直起降技術(shù)要求。三是發(fā)動機突破了推力室、發(fā)生器熱載荷壽命技術(shù)，渦輪泵減振技術(shù)，長壽命自動器、軸承和密封技術(shù)等多項重復(fù)使用關(guān)鍵技術(shù)，滿足重復(fù)飛行10次以上能力，通過簡易維護實現(xiàn)快速發(fā)射。
據(jù)介紹，發(fā)展130噸級重復(fù)使用發(fā)動機，結(jié)合運載型號改進，首先實現(xiàn)一級火箭重復(fù)使用，初步實現(xiàn)我國垂直起降重復(fù)使用運輸系統(tǒng)方案。通過統(tǒng)籌研制、技術(shù)迭代，在發(fā)展重復(fù)使用運輸系統(tǒng)的同時，進一步提高新一代載人登月火箭可靠性。
除了130噸級重復(fù)使用發(fā)動機，該院還展示了可用于可重復(fù)使用飛行器或火箭的液氧甲烷發(fā)動機。
“有了強大的氫氧發(fā)動機，為什么還要大力發(fā)展甲烷發(fā)動機呢？”外界一直有著這樣的疑問。

80噸級液氧甲烷發(fā)動機。

“性價比高。”主任設(shè)計師田原這樣解釋，“甲烷燃燒沒有積碳和結(jié)焦現(xiàn)象，使用維護極為方便，便于維護這一點非常重要。飛行器飛回來以后，甲烷發(fā)動機不需要特別復(fù)雜的處理，可以再次使用，這就是甲烷發(fā)動機能夠用于可重復(fù)使用飛行器的最主要原因之一?！?br/>此外，由于液氧甲烷比沖介于液氫液氧與液氧煤油之間，使之具有較高的性價比。密度比液氫大，同等質(zhì)量燃料需求體積降低，儲箱體積相對較小。甲烷來源廣泛、供應(yīng)充足、成本低廉?！叭绻恳淮翁者\輸成本得不到有效控制，那想要長遠發(fā)展就不容易了。”型號調(diào)度張強說。
液氧甲烷發(fā)動機綜合了氫氧發(fā)動機和液氧煤油發(fā)動機的優(yōu)點，具有很強的競爭力，是未來航天動力的重要發(fā)展方向之一。擁有如此多的優(yōu)點，液氧甲烷發(fā)動機成為了國內(nèi)外航天動力界的“香餑餑”。從上世紀80年代開始，中國、美國、俄羅斯等多個國家都在開展液氧甲烷發(fā)動機的研究工作。在國外，已經(jīng)有猛禽發(fā)動機、BE-4發(fā)動機以及普羅米修斯發(fā)動機。國內(nèi)一些商業(yè)航天公司也在馬不停蹄地開展著甲烷發(fā)動機設(shè)計、試驗等各項工作。
澎湃新聞了解到，在“十一五”“十二五”期間，六院北京11所利用50噸級氫氧發(fā)動機的技術(shù)基礎(chǔ)和研究平臺，開展了重復(fù)使用60噸級液氧甲烷發(fā)動機技術(shù)研究，完成單臺發(fā)動機13次累計2103秒重復(fù)使用試驗驗證，液氧甲烷發(fā)動機重復(fù)使用關(guān)鍵技術(shù)取得全面突破。
為滿足更高性能要求，以環(huán)保、重復(fù)使用、低成本、提升性能、豐富功能為目標，北京11所開始全新研制一款液氧甲烷發(fā)動機，即80噸級液氧甲烷發(fā)動機。發(fā)動機性能和功能均有顯著突破，地面推力80噸，具備3-4次點火起動能力，可實現(xiàn)自主狀態(tài)監(jiān)控與故障診斷，可作為天地往返運輸系統(tǒng)、可重復(fù)使用運載器及低成本一次性運載火箭的動力裝置，應(yīng)用前景廣闊。
從2020年正式開始研制80噸級液氧甲烷發(fā)動機，試驗隊伍實現(xiàn)了發(fā)動機從零開始誕生的過程，經(jīng)歷了設(shè)計、評審、制造、組件試驗等各個階段，計劃于年底進行全系統(tǒng)試驗?！拔覀円呀?jīng)完成了發(fā)動機發(fā)生器與調(diào)節(jié)閥聯(lián)合試驗、縮比推力室試驗等熱試驗200多次，累計1000余秒。”張強介紹，“我們研制團隊都信心飽滿，雖然加班是常態(tài)，但是大家都干勁十足，期待發(fā)動機盡快將飛行器送上天去。”