有網友對長征8R忿忿不平:沒馬斯克,你連回收火箭想象力都沒有

前段時間筆者做了一篇關於長征8R火箭的科普小短文,這是航天科技一院正在研製中的一款垂直回收複用火箭,大部分網友都對此表示鼓勵與支援,但也不乏個別奇談怪論,比如有一條評論這樣寫道,“沒有馬斯克,你連回收火箭的想象力都沒有。”。

長征八號遙一運載火箭

真的沒有嗎?

垂直回收複用火箭原創構想的提出者當然不是馬斯克,世界最早提出垂直回收複用火箭概念並付諸實踐的是麥克唐納·道格拉斯公司的三角快帆專案。

三角快帆專案旨在研製一種單級入軌且具備垂直回收複用能力的運載火箭,麥道公司早在1991年就啟動了縮比驗證飛行器DC-X研製生產工作,首次試飛是在1993年的8月18日,距今已二十七年有餘。

三角快帆DC-X驗證飛行器

DC-X首次試飛就成功實現垂直軟著陸,在空中飛行了約59秒時間,此後又進行了大約6次試飛,飛行高度紀錄是2500米。

DC-X採用圓錐切面構型,起飛重量28噸,燃料是液氧液氫組合,底部配置4臺RL10-A5氫氧發動機,可在30%至100%區間節流調節推力。

三角快帆DC-X轉橫飛

此後NASA以5000萬美元的價格將DC-X專案收入麾下,在此基礎上研製了DC-XA縮比驗證飛行器,並在後續飛行中創造了3140米的高度紀錄,但由於與X-33空天飛機專案存在競爭性衝突,加上資金限制,三角快帆專案因此收場。

三角快帆DC-X橫飛轉垂直

技術的發展從來不是一蹴而就,而是螺旋式上升軌跡,曾經的不成熟隨著時間推移技術的發展以及需求的變化會逐漸成熟,垂直回收複用火箭、太空梭,乃至空天飛機都是典型案例。

三角快帆DC-X垂直軟著陸

昔日太空梭由於翻修週期長、耗資巨大、安全性堪憂等劣勢不得不退出歷史舞臺,然而X-37B、我國可重複使用運載器都是太空梭技術路線的再發展。

X-37B太空梭

在三角快帆專案DC-X驗證飛行器首飛成功二十一年後藍色起源新謝潑德號實現了百公里級高度垂直回收,同一年SpaceX公司獵鷹9號火箭起飛級也首次成功實施陸地回收任務。

新謝潑德號起飛級垂直軟著陸

有人說,為什麼我們總是跟在別人後面,為什麼不能創新?

獵鷹9號起飛級垂直軟著陸

創新從來不是靈機一動或者頭腦發熱,例如獵鷹-9號,乃至SpaceX公司正在推進的“星艦-超重”專案,其複用理念都是源自三角快帆,甚至“星艦”的載人火星登陸概念也早在三角快帆專案中就已經被提出。還有獵鷹-9號的鋁鋰合金貯箱、變推力發動機在二十多年前就已經被應用於DC-X的液氧貯箱。其中梅林系列變推力發動機應用的針栓式噴注器更是早在半世紀前阿波羅載人登月任務中就有應用。

阿波羅登月艙LMDE變推力發動機

創新的本質是基於現有條件的最佳化組合,並輔以一定範圍內的技術突破。航天科技一院的長征8R垂直回收複用火箭也是如此,基於現有條件YF-100液氧煤油發動機的變推力能力只在70%至100%之間,距離最理想的40%至100%變推力範圍還有不小的差距,怎麼辦?

增大回收箭體規模即可,於是我們提出了一種助推器連帶芯級一起回收的集束式垂直回收創新方案,要實現這一方案就得攻克大質量複雜箭體再入難題,對氣動控制、軟著陸支架、再入防熱相較於傳統回收方案難度都有所增加。

長征8R助推器與芯級集束式回收

半個世紀前當45噸級阿波羅11號飛船實施載人登月任務時,我們不足0。2噸的東方紅一號近地軌道衛星還沒有上天,在懸殊如此之大的起點上航天人一不等二不靠,憑藉自身努力與共和國同步成長。

差距懸殊的發展起點

伴隨著國力提升如今我們的在軌航天器

規模世界

第二,並遙遙領先於排在身後的一大票玩家。

嫦娥五號上升器與軌返組合體月球軌道自主對接

嫦娥探月六戰六捷,創造了登月任務100%成功的新紀錄。載人航天工程今年也將拉開天宮空間站在軌建造大幕,天問一號作為第一次獨立探火專案就定下了繞落巡

火星目標

,這又是一個人類首次。載人月球工程也已經進入深水區,新一代載人火箭、長征九號兩款重型火箭同步推進,站在新起點上面對曾經的百年差距我們更有信心創造新奇蹟,這是奮鬥者的自信。

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