長徵八號成功首飛:未來驗證可回收技術,SpaceX將不再孤獨

2020-12-25 36kr

編者按:本文來自「騰訊科技」,36氪經授權發布。

劃重點:

  • 1 長八作為我國首款國家立項的商業運載火箭,未來將成為我國主力中型火箭,承擔商業發射的重任。

  • 2 在技術上,長八是面向商業化的市場,因為商業化市場追求的是商業的經濟性,以及市場的競爭力,所以並不強調技術的先進性,而是強調成本或者在周期上的適應性。

  • 3 長徵八號SSO的運力是2.8噸,GEO的運力是將近5噸。通過這樣模塊化的設計來降低成本,包括二級也是,直接沿用了長徵三號甲火箭的第三級。

  • 4 本次首發是沒有回收的。未來,長八的回收方案是採用集束回收的方式,相當於芯一級帶兩個助推一起回來,這個難度還是很大的,相對於跟咱們眾所周知的SpaceX的 Falcon 9是完全不一樣的回收方式。

  • 5 從目前來看,掌握回收技術應該是將來做運載火箭的門票、敲門磚,必須得做回收,但要再過四五年之後,長徵八號R的型號才會真正應用,所以最近幾年都不嘗試重複使用。

2015年12月,美國私營航天公司SpaceX成功回收了名為獵鷹9號(Falcon 9)的火箭,實現了人類歷史上第一次一級火箭可垂直回收,使人們對於遨遊和移民太空的可能增加了更多的想像。

繼獵鷹9號之後,在2020年12月22日,我國長徵八號運載火箭(下文簡稱長徵八號或者長八)作為我國「火箭家族」中首個開啟可回收、可復用式的火箭「新丁」,在海南文昌成功發射。

雖然本次是長徵八號第一次正式執行飛行任務奔向「星辰大海」,但長八其實早在2015年開始論證,在2019年11月,長徵八號運載火箭芯二級氫氧發動機高空模擬試驗成功。

長八作為我國首款國家立項的商業運載火箭,未來將成為我國主力中型火箭,承擔商業發射的重任。那麼長徵八號面向回收復用的突破性技術是什麼?如果火箭回收復用在未來步入常態化時代,將對我們的日常生活帶來何種影響?是否可以期望火箭成為人類往返太空的理想交通工具?

騰訊新聞「空天計劃」推出的《星空對話》欄目第二期邀請到了知名主持人張天嬌對話中國科學院空天飛行科技中心信息電子技術部主任,高級工程師朱永泉,中國航天系統科學與工程研究院規劃推進研究所戰略研究總師,《中國航天》新媒體執行主編張京男,解讀長徵八號背後的奧秘。

從火箭的運載能力來看,張京男表示,跟發射嫦娥五號的長徵五號運載火箭相比,其他的火箭都很「苗條」,只有長徵五號系列火箭的芯級直徑達到了5米。從技術來看,長八是面向商業化的市場,追求的是商業的經濟性,以及市場的競爭力,所以並不強調技術的先進性,而是強調低成本或者在周期上的適應性。

朱永泉認為這次長八是採用集束回收的方式難度較大,和SpaceX 的獵鷹9號火箭相比是完全不一樣的回收方式。「長徵八號是集束回收,芯一級帶著兩個助推一起返回地面,本身自重很重,要把芯一級和兩個助推器整體返回地面並且實現軟著陸,最後的目標點是10米見方的範圍。整個過程包括從彈道規劃、中間過程調姿,還有發動機的利用、多次啟動、最後階段燃料燃燒節流等方面,整個技術都是難度非常高的。」

以下為嘉賓對話實錄:

主持人:騰訊新聞的各位網友,大家好!歡迎大家進入騰訊新聞星空對話欄目,我是主持人天嬌。非常高興我們今天看到了長徵八號的順利升空,在直播過程中,相信各位網友積累了關於今天發射的相關問題,歡迎大家積極在我們的留言區進行留言。

今天直播主題是「火箭家族又添新丁,長徵八號究竟有哪些「絕活兒」?」對於長徵八號的發射,整個研製過程有哪些亮點?長八發射成功之後,後續面對太空飛行器又誕生出哪些新的可供探索的領域?

今天我們將共同跟二位專家進行探討。首先介紹一下來到演播室的直播間的兩位嘉賓,他們是:中國科學院空天飛行科技中心信息電子技術部主任、高級工程師朱永泉。另一位來到我們演播室的嘉賓是中國航天系統科學與工程研究院規劃推進研究所戰略研究總師,《中國航天》新媒體執行主編張京男,兩位老師好!

朱永泉:主持人好,各位網友,大家好!

張京男:主持人好,大家好!長八發射成功是非常讓人振奮的,但大家不要被我所背後的圖蒙蔽,其實這個圖是一張虛擬的圖,謝謝!

主持人:我們知道這次長徵八號的成功發射非常值得我們關注的一點就是未來將要取代長徵二號和長徵四號系列,成為我們重要的中型火箭,承擔主要的商業發射的重任。對比前一段時間送嫦娥五號升空的長徵五號火箭,通常我們稱它是「胖五」,長徵八號的體型看起來非常高挑,看起來比「胖五」瘦,在火箭家族當中它有哪些優勢呢,能不能簡單介紹一下?

張京男:其實跟「胖五」相比,其他火箭比如長八、長二、長三都是瘦子,它們都是苗條的。長五是五米的直徑,長八跟其他火箭比較相似是三米三五的,助推器是兩米二五,它的上面比芯一級稍微瘦弱一點點。在技術上,長八是面向商業化的市場,因為商業化市場追求的是商業的經濟性,以及市場的競爭力,所以並不強調技術的先進性,而是強調成本或者在周期上的適應性。

它的關鍵技術,在下半部分也就是一級跟助推器,主要是來自於長徵七號火箭一級的結構。長七是四個助推器,而長八是兩個助推器,助推器的型號和性能是完全一樣的。也就是說,芯一級是由兩臺液發100(YF-100)發動機組成的,每一個助推器由一臺發動機提供動力;我們可以這麼理解,整個一級是四臺YF-100,這樣算下來四個120噸推力,也就是480噸推力推動整個360噸的火箭進入太陽同步軌道(SSO),或者是地球同步轉移軌道,也就到了36000公裡的高度了。

SSO的運力是2.8噸,GEO的運力是將近5噸。通過這樣模塊化的設計來降低成本,包括二級也是,直接沿用了長徵三號甲火箭的第三級。從成熟火箭的某一級上直接移植過來的,也是兩臺YF-75發動機,非常成熟的液氫液氧的發動機作為二級的動力,這樣形成一個整體的系統,從而具有商業上的競爭性和研製周期上的優勢,為後續打開國內外市場奠定了很好的基礎,這是主要的思路。簡單地說可以理解為搭積木,就像搭樂高積木一樣,把成熟的兩塊東西拼在一起,具有一個非常好的優勢。

主持人:剛剛京男老師說到搭積木的方法,朱老師覺得在整個搭積木的過程中,長八當中哪個「積木」是您覺得最關鍵的環節,跟其他火箭家族的成員相比是最新的,也是最重要的一部分革新呢?

朱永泉:其實剛才張老師已經講的比較清楚,現在這一款新型的長八新一代的火箭,是採用模塊化、組合化和系列化,也就是「三化」開展的系列研究,相當於長徵七號的芯一級加助推,然後加上長徵三甲的三子級,相當於是用液氧煤油模塊和氫氧模塊「搭積木」。這兩部分都很關鍵,沒有說哪一個不關鍵的,都很關鍵。

雖然是搭積木的,但是本身作為一款運載火箭來說,簡單搭的話還是有很多需要改進的地方。如果我們按照簡單的搭積木做的話,想像是很簡單,就是把長七的一級,加上一個三甲的三級直接摞到一起,但其實裡面還是有很多很關鍵的地方。

第一是液氧燃油和氫氧兩種推進劑。其實長八這次使用的是長七的發射工位,這個工位之前沒有氫氧系統的,所以要適應發射工位的話,需要把氫氧系統接到發射工位上,這是一個挑戰。這相當於面對氫氧需要適配整個的一套從地面加注到整個上面,相當於增加了一系列的東西,難度比較大。

另外一方面,長八主要目標面向的是SSO軌道,這個軌道有一個特點,相對於太陽其軌道面是不變的,特別利於遙感,主要是遙感衛星的部署。而且現在SSO軌道的運載能力,目前基本上包括二丙,長二、長四系列都到三噸左右。長八主要是面向SSO軌道五噸左右的載荷去做的任務,整個部分對於完善我們長徵系列運載火箭的型譜是一個非常好的有力的補充。

主持人:在這裡還想請教您一個問題,我們提到商用火箭,包括像整個軌道的選擇,長徵八號作為我國首個立項的商業運載火箭,我們特別想知道關於回收復用這個技術,對於它來講一定是特別關鍵。在整個長八的設計當中,有哪些技術對於回收復用的目標是突破性的?

朱永泉:這次剛剛首發是沒有回收的。長八的回收方案是採用集束回收的方式,相當於芯一級帶兩個助推一起回來,這個難度還是很大的,相對於跟咱們眾所周知的SpaceX的 Falcon 9是完全不一樣的回收方式。

首飛方面應該是開展了部分的技術驗證,但是具體驗證哪些技術,現在還不是很清楚。相信通過後續技術迭代,能逐步實現回收的能力。首飛成功,也為後續開展回收復用技術驗證,包括後面整個的實施做好了堅定的一步。

主持人:您剛才提到整個回收從難度上來講,跟SpaceX 9會有很大的不同,這個不同是指哪些方面?

朱永泉:從我個人理解來看,因為長徵八號是集束回收,相當於芯一級帶著兩個助推一起返回,本身自重很大,相對於SpaceX來說,它是芯一級和助推分別回,我們這個自重很大。本身要把這麼重的芯一級的產品加助推的產品直接垂直回收,可能最後的回收目標點是10米見方的範圍,難度是非常大的。包括從整個的彈道規劃、中間過程調姿,還有發動機的利用、多次啟動、最後節流,整個技術都是難度非常高的。

主持人:剛剛二位老師還提到關於發射軌道的問題,其實我們之前看到一些資料,說到長八能夠彌補我國在現役火箭,在太陽同步軌道和地球同步軌道上發射能力的不足。過去我們在這兩個軌道上發射的有哪些部分是這次長八能夠在技術上進行覆蓋和補足的?

張京男:主要是運力上,不管火箭是什麼型號,最終的目標是把一定重量的載荷送到某一個高度的軌道上。剛才說的兩個數字很重要,SSO(太陽同步軌道,衛星的軌道平面和太陽始終保持相對固定的取向,軌道傾角約97°,距地面約700千米高度的圓軌道)5噸、GTO(地球同步轉移軌道,近地點在1000公裡以下、遠地點為地球同步軌道高度約36000公裡的橢圓軌道)2.8噸。之前SSO的運力,其實是在5噸之下,就是2噸、3噸的樣子,未來把這個數字彌補上去作為填補這個空白。

GTO軌道也是同樣的情況。如果用長二丙或長二丁類的火箭是送不上去的,如果是用長徵五號或長三甲,是比較浪費的,所以有了長八實現高軌這種噸位能力的時候,我們面向的任務就更加靈活了,多重的載荷、什麼樣的軌道都可以送上去。即使彌補上這一次之後,也不一定整個運力都完美了,都補齊了。但是這一次也是一定程度上的補充。

主持人:朱老師呢?從您的角度來看。

朱永泉:其實剛才張京男老師也說長八是面向將來替換二丙升級換代的產品,現在長二系列有很多載荷是SSO軌道。目前整個的能力是能夠覆蓋到三噸,但是將來對地觀測的遙感衛星,長八發射成功之後,相當於能夠覆蓋到五噸的能力,就是對於將來部署各種大規模的重量更大的衛星,對地觀測的衛星有很大的提升,相當於對我們整個國家對地球觀測的能力有很大的提升。

主持人:剛剛我們其實也提到了關於回收復用的問題,還有一個問題,我想追問二位老師。關於回收復用,如果一旦技術成熟,在返回的路程上最需要克服的技術難點,目前看是什麼?

張京男:其實技術上沒有什麼太大的難點,可重複使用火箭不會有特別新的顛覆性的技術,大部分都是流程上的優化。比如說國外的獵鷹9號回收的時候主要是兩項技術,或者是兩個嘗試,實現了重複使用。一個是柵格舵(由眾多薄薄的柵格壁鑲嵌在邊框內形成,通過柵格舵可以控制火箭回收時的姿態,確保火箭殘骸能夠落在設定的區域),也就是在芯一級的上面會有一個板狀網狀的控制舵,在返回地球的時候會張開,像兩個翅膀。像我們玩竹蜻蜓一樣,假如一根細棍摔下來的話很難控制姿態,但是用兩個像扇葉一樣的東西去控制,它就會豎直的向下,柵格舵也是這個作用,來控制火箭下落的姿態不要失穩,這是特別重要的一個操作、嘗試。

而且我國最近也開始嘗試這一亮點,也開始做了,比如在之前發射的長二丙和長四乙的火箭發射過程中,也嘗試了打開柵格舵來控制火箭的落區的問題,落區的精度也比以前有了特別大的提高。一根細棍有的時候不知道會彈到哪裡,如果用竹蜻蜓方式往下落的時候,就非常穩定,大概就是這樣的原理。

另外非常關鍵的嘗試就是發動機的變推力問題,之前的火箭推力發射基本上都是滿推力,起飛的推力大部分是滿推力上去,燃料燒完就掉下來,一級的方式基本都是這樣。

因為要克服地球引力的話,肯定要在剛起飛的時候全力、全速前進,全力以赴地去推動。但是重複使用火箭就不一樣了,一級在起飛全力推進之後,回來的時候就不能再全力推進了,不然就回不來了。回來的時候需要能夠再次點火,肯定是關機以後才能掉下來。如果一直推的話,就一直往上走。掉下來之後,需要再次點火,再次點火是一種非常重要的問題。如果在非常高的速度下,發動機無法點火的話,就直接摔到地上了。

點火點起來之後,快著陸的之前還要保持發動機的變推力,就是可調節、可以節流的推力方式。開始是百分之百推力,接觸地面,到達地面附近的時候,推力要降到大概60%、30%甚至更低,這樣有可能讓火箭慢慢軟著陸,並且穩定地立在地面上。

這兩個嘗試是非常大的挑戰。目前只有SpaceX公司實現了這個技術,而且其他火箭製造商都沒有實現,就是這兩個方面,一個是柵格舵真正的使用,一個是發動機特別大範圍的變推力,一定要變推力,不能一竿子插到底一直在全力點火,那就無法實現軟著陸回收了,這是我目前想到的關鍵點。

朱永泉:張老師剛才說的兩個非常關鍵,柵格舵加可變推力、可多次啟動的發動機,對於回收路上破除九九八十一難的險阻是非常重要的兩個關鍵點。我這邊再補充兩點,咱們之前都看過長徵八號模擬的返回動畫,一二級分離開之後,馬上在一級的頭部會有幾個推進器,其實叫做姿控發動機,它要改變整個的姿態。因為剛分開的時候其實沒有動力,現在具體不是很清楚,靠幾臺姿控發動機去調整回來的姿態,這個對於不回收是沒有必要的事情。

第二點回收過程,包括落地的一刻、落地之前,剛才張老師說把推力給做一個深度調節。第二是整個的定位,其實我們剛才說了回收是十米見方或幾十米見方很小的區域。我們的落地一般都是幾十公裡,這個就要控制到十幾米、幾十米見方的範圍之內,最後落地之前的定位是關鍵、非常重要的。對於火箭來說,它的精度我理解是定到釐米級才能保證。最後落地要三過零,速度零、高度零、姿態零。最後落地這一下是非常重要的,我們看到很多次SpaceX前面失敗的發射,有很多都是因為落地那一下,我們看到了很多次船上倒掉的視頻,落地這下是非常關鍵的。

還有一個就是支腿,相當於落地落下來之後要把支腿打開過程中,著陸支架對於回收也是關鍵的一點,我們可能要為這個東西增加一個新的控制機構,去滿足整個回收的需求。

張京男:再補充一點,在火箭返回過程中,因為返回過程中是跟之前不一樣的方式。返回過程中跟大氣層中產生的熱效應,就是跟空氣磨擦產生的熱效應,對火箭的箭體也是一個巨大的考驗。因為之前不需要考慮回來的時候箭體承受什麼樣的磨擦,或者是溫度。現在你看獵鷹9號每次回來的時候,箭體都是灰色的,而且下一次發射的時候有的時候都懶得塗漆了,你會看到一子級都是灰色的,二子級又是白的,所以返回時對大氣的抵抗是需要考慮的問題。

主持人:高度精度的要求,還有很多技術類的革新。我聽說之前的一些消息顯示,長徵八號從籤約到出廠用時僅僅需要12個月。初期的量產速度,據說是可以達到年產12枚,中後期的速度可以達到20枚左右。大批量生產對於降低成本,我們知道效果一定是非常明顯的。發射周期根據之前了解到的資料也是僅需10天,為什麼長徵八號可以實現快捷製造,從製造的技術上有哪些改進呢?

朱永泉:我理解的更多是偏管理的問題,就是航天整個從設計、生產、製造的體系涉及到革新,可能需要一部分的革新。

其實針對高密度發射,整個長徵八號火箭採用模塊化、系列化、組合化的思路開展研製,繼承了長七芯一級三甲的三子級,組成了這麼一發火箭。這樣有一個好處就是將來的生產製造方面,比如說芯一級箭體和發動機,可以跟長七組批進行生產。二級發動機和箭體結構跟三甲的組批生產,這個得管理措施得當,因為火箭整個體系管理,包括全生命周期的管理非常嚴格的,相當於必須在滿足火箭整個的任務需求和可靠性要求的前提之下,儘量去做到能夠組批,包括電氣系統的設備進行全樣驗收,減少過程中的實驗環節。

通過這些方式,整個提高生產、測試和實驗的效率,這應該是偏管理性的整個組織管理的問題。另外發射周期是10天,這對於長徵八號這樣的中型運載火箭來說是非常短了,從我了解的信息來看確實是非常短了。現在長二丙、長三甲系列,每年二丙不到十發,有幾發的樣子。然後長三甲每年都是十幾發的樣子,現在整個工作周期也將近是二十多天左右。這個10天確實非常短,因為我們現在也沒有具體的第一手資料,所以後續可以優化的地方還有很多。

主持人:張老師,以您的角度看,如果我們想要實現之前了解到的目標,比如從籤約到出廠達到12個月,整個的發射周期用10天左右,達到這樣的發射密度,您覺得目前需要突破的主要方向是什麼呢?

張京男:需要突破的主要方向我認為是思路。目前從技術上來說,因為面向商業化、市場性的,主要還是實用性,所以一級和二級就是搭積木來完成這個事情。而且研製方面還是原來的生產線,並沒有在生產線或者在特別高精尖的技術上突破之後才去造這枚火箭,思路上的不同。

在原有的模塊已有成熟的情況下,去做系統與系統之間的,比如助推器一級跟二級之間適配性的嘗試與論證之後,可能很快就步入成熟了。技術成熟之後,再去把火箭快速研製出來,其實是一個決心的問題,假如我們要面向市場,就一定要把所有的障礙都清除,快速實現這兩個模塊的對接。

如果面向市場的話就要考慮數量問題,數量越多,單個的成本就會越低。比如你去買衣服,買一件衣服可能就9折,買10件的話你說:「老闆給我打個折吧,給我打個7折怎麼樣?」老闆一看你買十件衣服,沒問題!可能衣服5折就買了。也就是數量越多,單價就越便宜。商業市場拼的不是技術高精尖,是單位產品的成本。長八也是按照這種思路發展的。

主持人:我們設想一下,在未來整個商業運載火箭的各項技術已經很成熟了,從適配性上,從不同模塊之間的彼此配合上,從效率上,從發射周期一切都達到理想狀態,步入常態化。對於我們普通人的生活,它會帶來哪些具體的影響呢?

朱永泉:航天至少從目前來看還是個小眾的行業,雖然長八後面年產量破20枚,但是你想想20枚對於我們不說遠的,對於航空飛機來說,其實這個數量真的是太小量了,確實是太小量了。而且現在首先從整個的運載需求來說,可能也不支持再往更高的,比如一年上百枚的火箭去產出,可能也不支持做這個事情。

我覺得對於普通民眾來說,航天發射的成功更多的是一種民族自豪感,是提升民族凝聚力的表現。當然本身航天對於我們每個人的生活還是有很多的影響,比如說手機上GPS定位,其實完全是靠衛星。我們對地觀測就是氣象災害的預報,完全就是航天技術在支撐整個國民經濟這一塊相關的內容。

我相信後續隨著長八回收真正的工程落地應用之後,對必勝整個民族的凝聚力是非常大的強心劑。大家也看到獵鷹火箭兩枚助推器同時落地的震撼場景,從這個角度來說,對提升咱們民族的自豪感、整個綜合國力都有非常大的展示。

主持人:今天長八的發射成功,其實讓人不得不想起之前,剛才兩位嘉賓也提到了SpaceX 9發射的成本問題。一級火箭的發射能夠降低成本像他說的降低甚至達到90%以上嗎?在這一點上我還是有一點懷疑。張京男老師,您覺得從火箭回收復用的角度上來講,一級火箭的回收復用技術,真的能夠降低90%以上的發射成本嗎?目前SpaceX所擁有的回收復用的技術是不是全球頂尖的?

張京男:這個不是打折衣服這麼簡單,即使回收了十幾次,它的成本也絕不是消耗一下燃料的成本,因為成本還包括修復、檢測,還有故障的排除,可能都會形成一些成本。並不是說一次發射是6000萬,發射兩次每次就是3000萬,遠遠不是。可能發射十次以上的數字之後,單次發射的成本才會打五折,到原來的一半,大概是這樣的關係,大幅度下降的可能性,目前是沒有的,最多能夠降低50%,而且是發射在10次以上,在各方面比較順利、也不出現各種意外的損壞,或者是對衛星的損傷的情況下,才能夠實現。這是成本數字的情況。

主持人:之前我們也知道馬斯克SpaceX 9的優勢是可以重複優勢,在商業航天SpaceX取得重大進步的時候,他也說過可回收火箭所具有的非常大優勢,也許在未來能夠成為進入火星主要的交通工具的運載火箭。我們暢想一下,未來可回收火箭能否成為人類往返太空主要的運載工具呢?

朱永泉:目前在新的材料和核聚變整個取得重大突破之前,化學火箭仍然是人類進入太空最理想的工具,但是我們只說進入,而不是往返。運載火箭,我們知道美國的太空梭已經下馬了,整個運載火箭和太空梭最大的區別,從往返的角度來說就是載人返回的過程。太空梭的軌道飛行器在執行完在軌任務之後,直接航天員將送回地面,但是運載火箭目前來看主要任務還是將有效載荷,對於載人方面其實就是載人飛船發射進入預定軌道。返回其實主要還是靠載人飛船本身的返回艙,通過再入的方式去返回。可能我們進入太空目前來看最好的方式是火箭,但是返回的話還是看載荷自己帶的返回艙再重新回到地面。

但是我們再關注一下SpaceX,馬斯克前一陣SN8,就是星船8號剛剛在地面炸了。現在SN8可以說是一個巨型巨無霸的運載火箭,按照馬斯克的說法是要用這個登火。而且Starship目前是按照100人載客量去設計的,這個就非常厲害並且成果相當可觀。如果用運載火箭返回的話,現在是拭目以待,看看SpaceX能夠做到什麼程度,相信應該會比較快,他們確實迭代速度太快了。

主持人:京男老師,如果有一天可回收的運載火箭能夠實現載人航天的運載任務,送太空飛行器入軌的任務,整個的載重能力大概要達到多少?

張京男:其實獵鷹9號已經實現了,就是你說的火箭送太空人到太空已經實現了,用火箭和飛船已經兩次將太空人送到,第一次是兩名太空人,第二次送四名太空人到國際空間站,而且火箭還回收了,這一步已經是初步實現了。但是也只是SpaceX公司實現了。

剛才我們還提到了一個問題,就是SpaceX的火箭技術是不是尖端的?客觀來說是的。目前來說,全世界也只有獵鷹9號火箭實現了這個能力,其他火箭無論在論證的,或者是在實驗的,都還沒有實現這樣的功能。

真正實現而且變得成熟的,也只有獵鷹9號,而且已經不僅是實現了火箭回來,還實現了載人航天同時火箭返回地面。而且現在最多的一次是復用了七次,復用次數也在不斷增加,我大概估計一下火箭的倉庫,大概有幾十枚火箭存在那兒了。未來可能可以選用火箭,比如說選擇用過三次的火箭、用過五次的火箭,經過技術狀態評估之後說這個火箭可以進行下一次,他可以隨便從倉庫裡面拿出一根去發射,目前是已經相當成熟了,而且已經流程化了。

獵鷹九號的型號,比如從獵鷹一號、獵鷹9-1.1到1.2,目前是獵鷹9-B5,什麼意思?定型了,不再發展獵鷹9號火箭了,就這樣了。已經超越全球其他火箭一代了。在在獵鷹9號火箭上作文章,馬斯克認為沒有太必要了。他現在做的事情是什麼?像剛才朱老師說的,是星艦、包括獵鷹重型,還有比如馬斯克他說的要超越自己,再造兩個新的東西超越他的獵鷹9號火箭,他是做了這樣的自我顛覆。

他把自己的火箭顛覆之後,出現新的獵鷹重型能力。鑑於獵鷹重型的能力,與獵鷹9號並不是一代的火箭,獵鷹重型的更超前一點。星艦運載器肯定超越了獵鷹9號不只一代,關於你說的獵鷹9的技術狀態和未來的前途是什麼樣的,它的前途就是幾乎沒有什麼技術上的阻力和政策上的阻力,這是非常值得我們關注甚至是警惕的事情。

主持人:二位老師能不能預估一下,在未來幾年當中,假如我們以五年為期,目前長徵八號所擁有的方方面面的指標,從技術來看、甚至從管理的革新上來看,未來五年會達到什麼樣的狀態?在國際商用市場上,長徵八號火箭會處於什麼樣的位置?

朱永泉:這點不太好預估,還是發展著看問題。今天雖然首飛成功了,但是還是沒有一個回收狀態,而且我相信實現回收還有很長的路要走。剛才張老師也說,我們整個的柵格舵的方案,包括在二丙,長徵四號都已經驗證過了,這一塊目前是有一些積累。

但是要實現回收,真正的難度還有很多。包括今年火箭院也做了控制算法的驗證,飛行器飛上去之後又垂直降落回來,做了一個飛行控制算法的驗證。但是僅僅這一些還不夠,我個人認為還需要一段時間來實現,但是具體的技術儲備做到哪一程度,現在我還不好說。從目前公開的消息來說,2025年具有工程應用的就是回收這一塊具有工程應用的能力。如果到那個時候,我們長八相信整個技術狀態,我個人覺得會有比較大的技術變化。

雖然我們在外邊看應該不會有特別大的變化,但是整個裡面我相信會有比較大的革新。因為畢竟是在長七和三甲的基礎上去搭到一起的。長七是發射貨運飛船的,其實是在咱們921工程的指導下做的一款火箭,可靠性非常高。所以整個裡面的產品,其實還是非常昂貴的,可能在整個的降成本這一塊。因為我們現在也不了解具體報價的情況,但是一旦回收成功之後,我覺得是重新樹立中國航天在世界形象的契機,從目前來看,掌握回收技術應該是將來做運載火箭的門票、敲門磚,必須得做回收。

現在馬斯克已經把答案放在那兒了,就是看誰能儘快追上來。我們現在只能是在追趕的地位,把自己放在這個地位然後逐步去超越自我,我是這種想法。

主持人:張老師呢?

張京男:剛才說的長徵八號的未來,朱老師說了一個很重要的數字,就是2025。四五年之後火箭需要有重複使用的能力。長徵八號R的型號才會真正應用,所以最近幾年都不嘗試重複使用。長徵八號的重複使用,只是它功能的一部分,或者目標的一部分,另一目標是通過低成本競爭國際市場,或者國內外市場,然後彌補國家軌道運載力的空白,這兩個功能也很重要。

其次是重複使用,所以咱們一直在討論,大家在網上討論長八的時候一直強調重複使用,我覺得它的目標性可能排在差不多第三,因為周期還是很長的。

另外我覺得長八在未來商業的國際市場或競爭上,可能會面臨非常嚴峻的考驗。特別是在獵鷹9號火箭發射後,整個市場的競爭環境和壓力會提升不少。包括國外很多先進的火箭,比如歐洲的阿里安5、新的阿里安6遲遲也推不出來,即使推出來也已經落後獵鷹9一大截了。還有俄羅斯的聯盟5、包括日本的H3火箭也是新一代火箭,其實都很難快速推出,進展比較慢。括美國本土內的火箭、洛馬和波音做的火神火箭、還有藍色起源公司造的新格倫火箭等等,在這樣的對比下,都很難再脫穎而出了。

有獵鷹9號火箭在這裡擺著,全球其他的火箭都很難去競爭。即使研製出來,我覺得其他的新型號研製出來,可能星艦都已經出來了,所以競爭國際市場發射上的競爭力、成本上的競爭力,我覺得長八未來可能會面臨非常大的困難,但是又不能不去做這個事情,因為這是個時代的趨勢,面臨困難必須要去走出這一步,先要做這個事情。

至於我們是不是遇到什麼困難,那是另外要解決的問題,不是做與不做的依據。長八今天完成了首飛,完成首飛之後,未來再從成本上去不斷地迭代,儘早地實現重複使用。那怕不重複使用,它在成本上有一個新的思路大幅度降低成本,提高競爭優勢,也是可以的。不管是什麼方式,最終都是為了降低成本,省錢是最終的目標,重複使用只是一個手段。

主持人:感謝二位老師跟我們共同來關注今天長八首飛。關於可復用和回收的這件事情,很多網友在直播間提問也非常關注。其實回收復用僅僅是我們長八目標之一而已,它在未來國際市場上的競爭優勢可能不僅僅在於可回收和復用。

當然作為一個目標來講,它是我們期待看到的結果。我們今天這場直播僅僅是關注長八的一個開始,後續關於長八的一系列的報導,我們將在各個埠為大家提供更加詳盡的、更加細緻的技術分析,也感謝二位嘉賓積極地在我們的各個窗口給大家進行技術上的解答,回答網友的提問。再次感謝各位網友走進我們的直播間,一起來關注騰訊新聞的《星空對話》欄目,我們下期再見,謝謝二位!

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    長徵八號火箭首飛成功,將聚焦未來太陽同步軌道發射任務需求 2020-12-22 16:53 來源:澎湃新聞·澎湃號·政務
  • 捆綁2枚助推器的新型長徵八號運載火箭首飛成功
    2020年真實不平凡的一年,近日嫦娥五號任務剛完成,就在今日北京時間12時37分左右由中國航天科技集團六院提供全系列動力長徵八號遙一運載火箭在我國海南文昌發射場順利點火升空,新一代的長徵八號運載火箭以捆綁2枚助推器的方案,以一箭五星的方式將有效載荷送入預定軌道,長徵八號火箭首飛取得圓滿成功
  • 長徵八號火箭首飛 未來有望實現一鍵發射
    來源:第一財經長徵八號火箭首飛 未來有望實現一鍵發射作者: 錢童心12月22日12時37分,長徵八號運載火箭在海南文昌航天發射場點火升空,「一箭五星」,首飛告捷。此次長徵八號首飛搭載的新技術驗證七號、海絲一號、元光號、天啟星座零八星、智星一號A星5顆試驗性衛星準確進入預定軌道,相關衛星載荷將對微波成像等技術進行在軌驗證,開展空間科學以及遙感、通信技術試驗與應用。海絲一號衛星和元光號衛星由長沙天儀空間科技研究院研製。兩顆衛星正常入軌,遙測參數正常,太陽翼、天線均展開正常。
  • 填補空白,長徵八號首飛成功
    新華社記者 蒲曉旭攝12月22日12時37分,北緯19度,東經110度,中國文昌航天發射場,長徵八號首次飛行試驗圓滿成功。這是航天科技集團有限公司所屬中國運載火箭技術研究院研製的新型中型運載火箭,本次飛行任務為一箭五星,其中包括航天科技集團公司五院的新技術驗證七號衛星。
  • 長徵八號首飛成功!星座組網刺激中型運載火箭發射,復用技術已在路上
    長徵八號700公裡太陽同步軌道運載能力超過4.5噸,填補了中國這一火箭產能的空白。同時,長徵八號也是中國首款可回收設計火箭。不過,相比於美國SpaceX旗下的獵鷹9號,從可重複回收技術和發射成本等方面看,長徵八號距離成熟地進入可重複回收商用火箭市場,還有一段路要走。
  • 長徵八號首飛成功,運載能力強、效率高 長徵家族迎來新成員
    中國航天科技集團有限公司所屬中國運載火箭技術研究院長徵八號運載火箭總指揮肖耘說,長徵八號運載火箭首飛成功,將有力推動中國中型運載火箭的更新換代,滿足未來中低軌高密度發射任務需求。將同類型火箭的運載能力從3噸提升至4.5噸隨著中國航天技術的不斷發展,中低軌衛星發射需求越來越旺盛,而目前中國新一代運載火箭的運載能力存在空白。
  • 長徵八號首飛告捷,火箭回收時代何時來?——專訪長徵八號火箭總...
    12月22日12時37分,長徵八號運載火箭在海南文昌航天發射場點火升空,一箭五星,首飛告捷。這是一款新型中型運載火箭,填補了我國太陽同步軌道運載能力空白,也在可重複使用技術、智慧火箭等方面進行了探索。作為長徵家族的新成員,長徵八號是怎樣誕生的,能力如何,肩負哪些使命和任務?它的出現,是否意味著火箭回收時代正在到來?
  • 長徵八號首飛告捷,火箭回收時代何時來?——專訪長徵八號火箭總指揮肖耘
    這是一款新型中型運載火箭,填補了我國太陽同步軌道運載能力空白,也在可重複使用技術、智慧火箭等方面進行了探索。  作為長徵家族的新成員,長徵八號是怎樣誕生的,能力如何,肩負哪些使命和任務?它的出現,是否意味著火箭回收時代正在到來?首飛前夕,我們前往海南文昌,專訪中國航天科技集團一院長徵八號火箭總指揮肖耘。
  • 剛剛,長徵八號首飛成功!
    2020年12月22日12時37分,由中國航天科技集團所屬中國運載火箭技術研究院抓總研製的長徵八號運載火箭在中國文昌航天發射場成功發射,將新技術驗證七號、海絲一號、元光號、天啟星座零八星、智星一號A星等5顆衛星送入預定軌道。
  • 長徵八號首飛成功,中美太空角力,「國產獵鷹」什麼時候追上馬斯克?
    繼獵鷹9號之後,在2020年12月22日,我國長徵八號運載火箭作為我國「火箭家族」中首個開啟可回收、可復用式的火箭「新丁」,在海南文昌成功發射。新華社海南文昌電 12月22日12時37分,我國自主研製的新型中型運載火箭長徵八號首次飛行試驗,在中國文昌航天發射場順利實施,火箭飛行正常,試驗取得圓滿成功。
  • 受高空風影響長徵八號首飛推遲兩天 長八首飛成功將有力推動我國...
    原標題:受高空風影響長徵八號首飛推遲兩天長八首飛成功將有力推動我國中型火箭更新換代   昨日,由航天科技集團有限公司所屬中國運載火箭技術研究院(簡稱火箭院)抓總研製的長徵八號運載火箭在文昌航天成功發射
  • 長徵八號火箭即將首發,中國回收火箭時代或將到來,填補部分空白
    長徵系列運載火箭不久前以「一箭雙星」進行了第355次飛行,執行這次任務的是長徵十一號固體運載火箭,其靈活、便捷、低成本發射等特點,讓熱愛星辰大海的我們眼前一亮。恰逢嫦娥5號返回艙剛剛落地,海南文昌發射場又迎來了新的乘客——長徵八號火箭即將首飛,它的首飛具有特殊的裡程碑的意義。這是被認為最有可能實現可回收火箭的前期機型,到底有什麼神奇呢?
  • 我國新一代運載火箭長徵八號「一箭五星」首飛成功!
    12月22日我國新一代運載火箭長徵八號 「一箭五星」首飛成功!記者從國家航天局獲悉,22日12時37分,我國自主研製的新型中型運載火箭長徵八號首次飛行試驗,在中國文昌航天發射場順利實施,火箭飛行正常,試驗取得圓滿成功。
  • 中國新一代運載火箭長徵八號首飛成功 填補中國太陽同步軌道能力空白
    中國新一代運載火箭長徵八號首飛成功 攝影:趙利國際在線報導(記者 魏宇晨):12月22日12時37分,中國自主研製的新型中型運載火箭長徵八號首次飛行試驗在海南文昌航天發射場順利實施,火箭飛行正常,試驗取得圓滿成功。
  • 「河北智慧」助推長徵八號成功首飛
    長徵八號火箭騰雲而起、直衝雲霄。長城網12月22日訊(記者 王棋 胡競文 通訊員 唐陽 魏後福 周清林 李寧)2020年12月22日12時36分,長徵八號運載火箭在海南文昌航天發射場首飛成功。據了解,長徵八號是我國新一代運載火箭,主要承載發射太陽同步軌道衛星,併兼顧近地軌道和地球同步軌道發射能力。未來將實現發動機回收使用、多頻次發射等一系列科技目標,主要承擔我國未來商業火箭的發射任務。
  • 長徵八號運載火箭首飛成功,將這5顆衛星送入預定軌道
    2020年12月22日12時許,由中國航天科技集團所屬中國運載火箭技術研究院抓總研製的長徵八號運載火箭在中國文昌航天發射場成功發射,將新技術驗證七號、海絲一號、元光號、天啟星座零八星、智星一號A星等5顆衛星送入預定軌道。這是我國新一代中型運載火箭長徵八號的首次飛行任務,也是長徵系列運載火箭的第356次飛行。
  • 長徵八號運載火箭首飛成功,具有哪些重要意義?
    長徵八號運載火箭充分繼承長徵五號、長徵七號運載火箭技術成果,採用無毒無汙染推進劑,芯一級直徑3.35米,芯二級直徑3米,整流罩直徑4.2米,捆綁2枚直徑2.25米助推器,全長約50.3米,起飛質量約356噸,700公裡太陽同步軌道運載能力不小於4.5噸,填補了我國太陽同步軌道3噸至4.5噸運載能力空白,對加速推進運載火箭升級換代具有重要意義,將與長徵五號、長徵六號、長徵七號等無毒無汙染運載火箭
  • 新一代商業火箭長徵八號首飛在即|長徵八號運載火箭|運載火箭|長徵...
    長徵八號是我國新一代中型運載火箭,全長約50米,起飛質量約360噸,採用綠色環保液體推進劑,按照模塊化組合的思路進行研製,充分吸收了在役和新一代運載火箭研製成果,具有良好的繼承性、先進性、適應性和經濟性,將填補我國700公裡太陽同步軌道3到5噸運載能力的空白,滿足未來中低軌道高密度發射任務需求。
  • 長徵八號運載火箭首飛成功,總設計師是靖江人
    12月22日12時許,由中國航天科技集團所屬中國運載火箭技術研究院抓總研製的長徵八號運載火箭在中國文昌航天發射場成功發射。記者了解到,長徵八號運載火箭總設計師是靖江人宋徵宇。長徵八號火箭將新技術驗證七號、海絲一號、元光號、天啟星座零八星、智星一號A星等5顆衛星送入預定軌道。這是我國新一代中型運載火箭長徵八號的首次飛行任務,也是長徵系列運載火箭的第356次飛行。
  • 長徵八號首飛成功 外媒:中國運載火箭的商業競爭力得到提升
    國際在線專稿:12月22日12時37分,長徵八號運載火箭在中國文昌航天發射場點火升空,成功將5顆試驗性衛星送入預定軌道。當天,多家外媒報導稱,長徵八號首飛任務取得圓滿成功,提升了中國運載火箭的商業競爭力。長徵八號火箭升空。