当今世界的商业运载火箭的发展道路,同时存在有固体火箭和液体火箭。我们过去就说过,未来更重要的发展趋势是可重复使用的液体火箭,因为商业卫星发射市场对成本比时间更为敏感。
马斯克其下的太空探索技术公司,现在几乎垄断了除中国以外的商业卫星发射业务,主要因素就是两个字:便宜。
在这一大背景下,中国一家民营公司:东方空间技术有限公司刚刚发射成功的引力一号运载火箭,在海阳附近海域发射升空。因为引力一号是世界第一型中型全固体捆绑式运载火箭,更是世界在用起飞量级最大、运力最强的固体运载火箭。这就引发了不小的争议:这种火箭到底算不算是重大创新呢?
公开的资料显示,引力一号的而近地轨道载荷达到了6.5吨 ,太阳同步轨道载荷 4.2吨,如果上面级换成液体发动机,其运力还能提升到5.9吨。仅从运载能力的角度来看,直接将中国现役固体商业运载火箭的运载能力提升了3倍,已经超过了此前世界运力最强的欧空局的“织女星-C”固体火箭,其近地轨道运载能力只有2.3吨。
在大型运载火箭主要发展方向变为液体火箭的当下,引力一号发射升空到底有多大意义呢?讨论这个话题时,我们一定要注意一点:中国现在还没有成熟的商用可重复使用运载火箭,立足于自身技术进步,引力一号当然是重大创新。
第一、引力一号是国内首款捆绑式民营运载火箭。因为使用了捆绑式结构,其外形起来像是个“小胖墩”。这么搞的好处是:能用小型火箭现实中型火箭的运载能力,还能满足海上射的需求。
因为每一个部件个头都不是很大,这种火箭还摆脱了对传统铁轨运输的依赖,能在公路上进行运输,这进一步提升了火箭的转运模式的灵活性,也让中国中型运载火箭的海上机动发射能力获得进一步提升。
第二、引力一号在当前的中国仍然具有成本优势。引力一号在国内首次采用充气式柔性防护罩进行箭体防护,大幅减少保障厂房制造成本与周期。采用了纯机械式翻转架,实现百吨重载箭体的水平翻转为竖直状态,大幅降低了制造和维护成本。
固体火箭有个优势就是不需要临时加燃料,可以长期存储。可以流水线生产。引力一号作为6.5吨运力的中型运载火箭,实现了运力的规模效益,单位发射成本相比小型火箭降低50%以上。”
第三、引力一号的头大,整流罩直径达4.2米、高9.345米,整流罩是国内民商火箭迄今最大的,与长征七号载货方案整流罩直径相当。现在一些星座的单个卫星重量为200-300公斤,引力一号非常适应一次发射20-30颗卫星,这个过快速发射能力也是过去没有的。
第四、快速响应发射。引力一号作为全固体运载火箭,可采用“半整箭贮存”方式形成能力储备,最快可在24小时内实现快速应急发射,未来将实现 一条船“一周一次”的发射支持能力,通过配置多条发射船,可实现更高频次发射。固体火箭的优势仓库拉出来竖起来就能射。
也就是说平时可以大量囤货火箭,当有需要的时候装上载荷一天就能打几十发甚至几百发。其快速响应能力在当前的中国商业运载火箭市场还是比较强大竞争力的。
第五、引力一号在技术还有一大创新:采用起飞时助推器点火,芯一级在飞行过程中点火的连续助推飞行模式,这样就避免了发动机不同步带来的干扰。你从视频中就能看出来,火箭尾部产生了一个低压区,这导致四个助推器的火焰被向内偏转,形成了独特的“内八”尾焰。
总体而言,引力一号作为一种固体运载火箭,在中国当前的商业太空市场仍然有着不小的优势,也获得一些技术创新。这家公司还在研“引力二号”中大型可回收液体运载火箭,声称只再过两年就能攻克核心技术,其运力能达到15-20吨,如果这一目标能现实的话,那么中国商业火箭就算追上美国太空探索技术公司了,让我们拭目以待吧。 |