是機(jī)遇更是挑戰(zhàn)

　　專家表示，總體上看，世界各國在重復(fù)使用運(yùn)載火箭方面的研制仍處于起步階段，這對于中國航天來說無疑是一個機(jī)遇，同時也是一個不小的挑戰(zhàn)。從垂直回收技術(shù)上來看，在回收過程中要通過火箭發(fā)動機(jī)在推力和方向上的不斷調(diào)節(jié)和調(diào)整來進(jìn)行精確控制。這就需要運(yùn)載火箭的推力有大范圍的推力調(diào)節(jié)能力，這對燃燒、渦輪泵、閥門等各組件要求很高。還需要解決大長徑比的發(fā)動機(jī)垂直降落的姿態(tài)控制、支撐結(jié)構(gòu)設(shè)計等一系列難題。更重要的是，回收系統(tǒng)不僅要能夠?qū)崿F(xiàn)基本功能，還要達(dá)到相當(dāng)高的可靠性。另外，其重量、體積必須最小化。否則，它對于火箭來說是一個巨大的“累贅”。SpaceX公司CEO馬斯克曾透露：“與傳統(tǒng)一次性運(yùn)載火箭相比，完全可重復(fù)使用火箭搭載的有效載荷要少40%。”

　　可靠的回收只是火箭重復(fù)使用的第一步?；鸺闹貜?fù)使用對于發(fā)動機(jī)核心部件的性能和壽命提出了更高要求。目前火箭發(fā)動機(jī)的設(shè)計壽命、試車時間都是以秒為單位計算。對于一次性使用的火箭來說，保證材料和相關(guān)設(shè)計在短時間能頂?shù)米∈且粋€問題，而確保長壽命使用又是另外一個問題。美國航天飛機(jī)的主發(fā)動機(jī)的燃燒室壓強(qiáng)高達(dá)207個大氣壓，燃燒室的工作溫度約為3300度(目前最先進(jìn)的渦扇發(fā)動機(jī)渦輪前溫度不到1700度)，其一個小小的渦輪泵的功率就是目前最先進(jìn)主戰(zhàn)坦克發(fā)動機(jī)功率的數(shù)十倍。讓這樣的發(fā)動機(jī)順利工作一次就已經(jīng)非常困難，而要重復(fù)使用多次，那么對材料和工藝的要求將上一個巨大的臺階。

　　一名不愿透露姓名的中國軍事專家表示，重復(fù)使用的火箭對基礎(chǔ)工業(yè)和材料工業(yè)的要求將達(dá)到一個空前高度，而這正是中國航天業(yè)的薄弱點(diǎn)。

　　或成美加速太空軍事化工具

　　運(yùn)載火箭的重復(fù)使用，意味著商業(yè)發(fā)射費(fèi)用大大降低，普通人擁抱太空也不再是夢想。同時，軍用航天的一些設(shè)想也將得以實(shí)現(xiàn)。

　　美國空軍2003年11月出版的“美國空軍變革飛行計劃”報告中，在其未來天基武器藍(lán)圖中引用了“極高速桿束”概念，該報告提到的用于打擊地面目標(biāo)的極高速重金屬桿長6.1米，直徑0.3米，打擊速度為10馬赫。這就是被傳得神乎其神的“上帝之杖”的原型。不過，這樣一根鎢棒的重量在9噸左右，如果一個平臺裝載10根左右的鎢棒，加之結(jié)構(gòu)重量，將達(dá)到100多噸，相當(dāng)于一個太空站的重量。如果考慮到全球快速打擊，就必須在軌道上部署6-8套這樣的系統(tǒng)，這在經(jīng)濟(jì)上是目前任何國家都不能承受的。美國《大眾科學(xué)》網(wǎng)站2004年的一篇文章就認(rèn)為，如果所謂的“上帝之杖”想要實(shí)現(xiàn)的話，沒有至少15年是不行的。

　　而那名中國軍事專家則表示，向太空中發(fā)射鎢合金桿需要遠(yuǎn)比現(xiàn)有火箭發(fā)射技術(shù)更為廉價的火箭技術(shù)。而未來，一旦掌握火箭重復(fù)使用技術(shù)，那么類似于“上帝之杖”甚至美國當(dāng)年的“星球大戰(zhàn)”計劃的設(shè)想，至少在經(jīng)濟(jì)上是可以承受的了。

【環(huán)球時報特約記者 章節(jié) 環(huán)球時報記者 劉揚(yáng)】

（來源：環(huán)球網(wǎng)）

（原標(biāo)題：中國或已開始火箭回收技術(shù)預(yù)研 材料仍是薄弱點(diǎn)）

（原文地址：http://mil.huanqiu.com/aerospace/2015-12/8254879.html）