“獵鷹九號”軟著陸又“跌跤”
- 發佈時間:2015-04-17 01:30:27 來源:科技日報 責任編輯:羅伯特
美國太空探索技術公司創始人伊隆·馬斯克14日興奮地在推特上發了一張火箭升空圖片。當天,該公司的獵鷹九號火箭成功將龍飛船送向國際空間站。但在第二天的火箭回收試驗中軟著陸又“跌跤”。
這是該公司繼今年1月後,遭遇的又一次火箭海上平臺軟著陸回收失敗。不過他們表示,今年6月將再次開展這項試驗。
該技術離取得成功並投入使用還有多遠?多位航太專家覺得,目前很難預測。
“該公司採用的回收方式是其他國家及航太公司從來沒有用過的。既不像太空梭那樣水準回收,也與太空梭助推器借助降落傘回收不同,而是垂直回收。”航太專家、《國際太空》雜誌執行主編龐之浩説。
他表示,該技術難度很大,首先要讓火箭精確降落在回收平臺上。這一點目前已基本實現,火箭的返回精度已達到十米左右。
同時要控制火箭的垂直姿態,這需要借助橫向推力器來實現,龐之浩將此喻為“雜技般的平衡”。“火箭的長細比越大,其姿態越難控制。”他説,“這次失敗也與其中一台橫向推力器的推力過大有關。”
此外要讓火箭實現軟著陸,其緩衝發動機的推力也要實現精準控制。
龐之浩認為,要將上述三項技術完全掌握並做到真正成熟,可能至少還需要幾年時間。
一位不便透露姓名的火箭技術專家向記者表示,此次回收失敗表明,太空探索技術公司在火箭姿態控制、支架結構設計及其與箭體結構的匹配等方面還存在問題。
該專家説,在可重復使用火箭技術領域,包括俄羅斯、中國在內的多個國家都在開展探索,但探索的方式和途徑不同。目前國際上提出的火箭回收方式包括傘降回收、氣囊回收等,垂直回收是其中一種,但技術難度較大。
龐之浩介紹,垂直回收方案源於上世紀90年代美國航空航太局的三角快帆研製,太空探索技術公司經過權衡,最後確定了目前的回收方案。
太空探索技術公司的這項探索並不被業內看好,阿裏安、洛馬等航太界巨頭甚至將其視為天方夜譚。但龐之浩認為,無論成功與否,這種嘗試是有意義的。
“現在的試驗方式並不影響火箭發射,而是在火箭完成任務的前提下,對一級火箭進行回收嘗試,可謂一舉兩得。”他説,只要能取得一次成功,再經過不斷試驗改進,成功率將會越來越高。
前述火箭專家也表示,如果能有一次技術試驗的成功突破,將在箭體姿控、結構設計、回收場設計等各方面技術的攻關、協調上邁出一大步,並能獲得一系列遙控數據參數,為後續的試驗進一步奠定基礎。
龐之浩認為,該技術一旦成功,將是航太史上的巨大突破。不僅能減少火箭對落區的環境污染和安全威脅,也有望使火箭發射的成本大大降低。
“如果只是技術取得突破,但經濟方面不合算的話,將難以實現應用。”他説,例如太空梭,雖然技術先進,但成本大大超出預期。最初預計其發射成本為3000多萬美元,實際成本達到4至5億美元,成為其難以維持的重要原因。
伊隆·馬斯克稱,如果火箭能夠回收重復利用,人類太空飛行的成本可以降低100多倍。但國內航太評論員向胡璇對此頗有懷疑:“獵鷹九號目前所能贏得的恐怕只有技術能力上的光芒,商業經濟成功的可能性,恐怕還得讓他們的會計和總師關到府做深入交談。”
向胡璇認為,火箭的燃料佔自重的80%—90%,按照功能劃分,其中主要部分是將火箭送達目的地的必需燃料,而增加了返回能力的獵鷹九號火箭,則要多攜帶返回所需的燃料,這部分燃料對衛星發射來説沒有意義,佔據了寶貴的商用載荷,意味著單次發射的利潤降低。因此,火箭回收不妨只回收發動機,如燃料箱等並不值得耗費資源收回來。
對此,前述火箭專家表示,獵鷹九號火箭的芯級發動機和一子級發動機採用了相同構型,現在回收的是一級火箭,並非全箭回收。但進一步採取部分回收的方案,在理論上是可行的。
同時向胡璇表示,如今火箭濺落點的預測和精度控制能力在不斷提高,花錢建造海上平臺“接”火箭,未必就比讓一艘船去預定濺落海域“撈”火箭省錢。
龐之浩則介紹説,太空探索技術公司曾經嘗試用降落傘進行海上回收,但液體火箭落入海裏之後,收回來也無法再次使用。“當然,隨著技術發展,未來人類也許能找到更好的回收方案,但這需要逐步探索的過程。”他説。(科技日報北京4月16日電)
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