亟待攻克的運載火箭及其發動機核心技術
葛明龍 葛佳
前言
我國重型運載火箭長徵九號即將立項的消息一經傳出,關心我國航天事業發展的航天迷們充滿期待。但美國太空探索技術公司SpaceX建造的獵鷹重型火箭成功首飛後,大家又把讚賞的目光投向這家新興的民營航天企業。中美兩國的運載火箭發展格局究竟怎樣?運載火箭及其發動機的核心技術是什麼?我國該如何走一條自己的運載火箭發展之路?筆者以航天技術人員的視角,試圖找到答案,以饗讀者。
作為第一代航天人的第一作者,先行研究提出了無毒雙組元推進劑系列火箭推力室、三組元推進劑推力室、切換燃料推力室、空天發動機等發明。第二作者是正參與研製新一代運載火箭的新一輩航天人。我們發表自己的看法主要是為了能"提高關鍵核心技術創新能力",利於攻克運載火箭及其發動機核心技術。
1. 中美兩國的運載火箭發展格局
1.1 美國宇航局的載人登月用土星-5運載火箭
早在1969年,美國宇航局NASA研製的土星-5運載火箭把阿波羅11號飛船送往月球軌道,實現載人登月。
直徑10米和長度42米的一級火箭用五臺單機推力680噸的F-1液氧煤油發動機推進。直徑10米和長度25米的二級火箭用五臺單機推力89噸的J-2液氧液氫發動機推進。直徑6.6米和長度18.8米的三級火箭用一臺J-2液氧液氫主發動機推進。火箭總長度110.6米,起飛質量3038.5噸,月球軌道載荷45噸,近地軌道載荷118噸。F-1的燃燒室壓力為較低的6MPa,J-2的室壓也較低,都採用簡單的氣體發生器循環系統。用可靠的隔板抑制??穩定燃燒,技術難度較小。F-1的海平面比衝263秒,J-2的真空比衝421秒。
從甘迺迪總統1960年決策,到1969年實現首次載人登月,僅僅用了9年時間。這種令人難以置信的高速度反映出美國航天的高效率和高水平。阿波羅飛船載人飛行11次。共將24名太空人送往繞月飛行軌道並安全返回,其中登月共12人。這種讓人信服的成就體現了美國航天的高可靠性。整個載人登月工程僅耗費了當時的257億美元,說明美國航天注重經濟性。
1.2 美國宇航局的載人登火星用SLS Block2運載火箭
NASA設計的太空發射系統(Space Launch System,簡稱SLS)Block2運載火箭是用單機推力1542噸的兩個巨型固體火箭發動機助推(也在考慮改用液體火箭發動機推進)。芯級火箭則用四個單機推力226.8噸的RS-25高壓補燃液氧液氫發動機推進,真空比衝452秒。這兩種發動機是發射太空梭用發動機的改型,技術繼承性好。二級用一臺133噸推力的J-2X液氧液氫主發動機,真空比衝448秒。芯級火箭直徑8.4米,運載火箭總長度122米,起飛質量2951噸,近地軌道載荷130噸。該火箭計劃於2024年首飛,進行不載人登火星飛行若干年,然後再進行載人登火星飛行。
1.3 美國民營SpaceX公司的獵鷹重型火箭(FHR)和大獵鷹火箭(BFR)
獵鷹重型火箭(Falcon Heavy Rocket簡稱FHR)是一款由SpaceX建造的可重複使用運載火箭,於2018年2月7日成功發射。這種具有載人繞月飛行能力的火箭,一級是由三個獵鷹9號火箭一級並聯而成。打破常規共並聯27個單機推力86噸(兩側火箭)和81.3噸(中心火箭)的梅林-1D液氧煤油發動機。二級火箭也用真空推力93.2 噸的梅林-1D發動機。該發動機釆用較高室壓9.7MPa的氣體發生器循環系統,海平面比衝282秒,真空比衝311秒。具有與一級火箭垂直降落回收和二級提高推進性能相適應的40%~100%節流變推力能力。兩側火箭先行熄火、分離和垂直降落回收。間隔30秒後中心火箭熄火,與二級分離和垂直降落回收。重複使用次數開始只有一次,現正在努力爭取不少於10次。該火箭的直徑3.66 米,總長度70米,總寬度12.2米,起飛質量1421噸,起飛推力2280噸,近地軌道載荷63.8噸。
在FHR基礎上又設計了大獵鷹火箭(BFR),可完全重複使用,起飛質量4400噸,近地軌道載荷150噸。是由火箭部分和運輸倉組成。火箭直徑9米,由31臺猛禽Raptor發動機推進。結構質量85噸和外部有可重複使用隔熱罩的運輸倉,用6臺猛禽Raptor發動機推進。運輸倉有效體積825立方米,大於A380客機的體積。除行李艙、廚房和太陽能風暴輻射防護所外,客艙內可搭載80~200名參加太空遊的旅客。BFR還要求在軌道上能進行加注燃料。
1.4 美國民營SpaceX公司的登上和殖民火星用星際運輸系統ITS
星際運輸系統ITS(全稱Interplanetary Transport System)很龐大和很先進,是SpaceX為載人登上火星和殖民火星而設計的。最早2025年實現載人登陸火星。大火箭ITS Booster長77.5米,直徑12米,結構質量275噸,推進劑質量6700噸,起飛推力13062 噸。共並聯42個猛禽Raptor海平面發動機。大飛船ITS Lander長49.5米,直徑12米,最寬處17米,結構質量150噸(客)或90噸(貨),推進劑質量1950噸(客)或2500噸(貨),真空推力3161噸。共並聯8個猛禽Raptor發動機,其中真空發動機5個和海平面發動機3個。ITS的總長度122米,近地軌道載荷300噸(客)或380噸(貨)。大火箭和大飛船最終垂直降落回收,火箭重複使用1000次,飛船重複使用20次。
猛禽Raptor發動機使用液氧甲烷推進劑,採用高壓補燃系統,室壓高達30MPa。單個海平面發動機海平面推力311噸,海平面比衝322.5秒。單個真空發動機真空推力357噸,真空比衝高於348.3秒。發動機具有20%~100%節流變推力能力。
1.5 中國運載火箭的發展之路
中國運載火箭技術研究院和航天動力研究所分別成立於1957年11月和1958年4月。在錢學森、任新民,屠守鄂等著名專家的領導下,經過第一代航天人的共同努力,中國的運載火箭及其發動機技術發展很快。從1960年至1968年,完成了八年四彈(DF-1、2、3 和 4 )的光榮任務,並開始DF-5洲際飛彈的研製。1970年4月,DF-4加固體三級成為長徵一號運載火箭,把中國第一顆人造衛星送上天。1980年5月, DF-5飛向太平洋。
DF-5後來發展成長徵二號運載火箭。研製成功液氧液氫發動機後,DF-5加氫氧第三級成為長徵三號運載火箭。DF-5加新研製的可儲存推進劑第三級,成為長徵四號運載火箭。截止2018年7月31日,中國長徵系列運載火箭已發射282次,成功率達97%以上,居世界先進水平。尤其是用金獎發動機推進的神箭,把14人次的航天員推送上天並平安返回,令世界矚目。
中國第二代航天人承前啟後,經過十多年努力,成功研製新一代運載火箭長徵五、六、七號等。近地軌道載荷最大為25噸。並聯用單機是先進的120噸推力高壓補燃液氧煤油發動機和50噸推力液氧液氫發動機。
可垂直降落回收重複使用的長徵八號運載火箭正在研製,預計2021年飛行試驗。可水平降落回收重複使用的有翼火箭也在研製,預計2020年飛行試驗。
中國重型運載火箭長徵九號已完成設計並正在進行關鍵技術攻關。火箭總長度93米,起飛質量4000多噸,起飛推力接近6000噸,近地軌道載荷140噸。用於載人登月、登陸火星、空間太陽能電站等。芯級火箭直徑10米,四個助推火箭直徑5米,並聯用單機分別是200多噸推力氫氧發動機和500噸推力高壓補燃液氧煤油發動機。
數十噸推力的液氧甲烷發動機作為預研型號也已研製出來。
中國運載火箭及其發動機的成就有目共睹,中國成為了世界航天大國。但是,中國與世界航天強國美、俄的差距明顯,尤其是與美國的差距更大。簡而言之,美國在四十九年前就完成載人登月,中國至少還得十年經過努力才能實現這一目標。中國亟待攻克運載火箭及其發動機核心技術,努力趕超世界先進水平,爭取儘早從航天大國轉換成航天強國。
2. 運載火箭的核心技術
2.1 重型運載火箭技術
研製出重型運載火箭是世界航天強國的標誌。近地軌道載荷多於100噸是世界各國公認的重型運載火箭標準。美國宇航局NASA的土星-5運載火箭和SLS Block2運載火箭,美國民營SpaceX公司的大獵鷹火箭(BFR)和星際運輸系統(ITS),前蘇聯的能源號重型運載火箭都符合該標準。尤其是星際運輸系統(ITS)的近地軌道載荷設計值高達300噸(客)或380噸(貨),如研製出來將可以載人登上和殖民火星。
即將正式立項和研製的中國長徵九號運載火箭也是一種重型運載火箭。如研製成功投入使用,將是中國從航天大國轉換成航天強國的標誌。
重型運載火箭技術主要是直徑10米左右的大箭體和大貯箱技術。還有共底貯箱技術、三貯箱技術、有翼運載火箭技術、垂直降落減震支架技術、在軌加注燃料技術等。
重型運載火箭要用總推力在3000噸以上的發動機。要有遠程控制運載火箭按預定軌道和姿態飛行及降落回收的技術。要有遙測系統的地面站和遙測船的技術。要有電氣系統的集成一體化等技術。在材料和工藝方面的核心技術更多,比如鋁鋰合金應用技術、碳纖維替代金屬技術、蠕變成形技術、大直徑旋壓底技術等。
正在探索研究的金屬氫等高能技術如能實現,可用作未來的火箭燃料,將會使運載火箭的性能產生飛躍提高。核反應堆小型化技術如能取得實際突破,將出現核動力運載火箭。這些技術都會引起航天變革,影響極大。
2.2 運載火箭多次重複使用技術
美國民營SpaceX公司的獵鷹9號火箭和獵鷹重型火箭(FHR)開啟了運載火箭回收重複使用的先例。運載火箭回收重複使用是降低火箭發射成本的主要手段。運載火箭重複使用次數越多,經濟效益越好。重複使用200至1000次已在考慮之中,將會使運載火箭發射成本降低到1%水平或更低。這樣才能大幅度降低衛星發射價格,才能使月球和火星的開發在經濟上承擔得起,才能使太空旅遊普及到富裕民眾。
運載火箭垂直發射垂直降落回收是當前的熱門。除獵鷹火箭外,美國藍色起源Blue Origin公司於2018年4月30日成功發射的新謝潑德火箭也實現垂直降落回收。但是,運載火箭垂直降落回收的技術難度很大,不容易成功。獵鷹9號火箭的回收經歷了多次失敗。獵鷹重型火箭在成功回收兩側火箭的同時仍有中心火箭回收失敗。我國在研製和試驗長徵八號運載火箭時,對此要有充分的思想準備。要努力創新進行改進,並及時申請相關專利。
運載火箭垂直發射水平降落技術難度較小,回收可靠性高,著陸平穩和回收次數增多。美國宇航局 NASA研製的太空梭、X-37B空天飛機和將於2020年發射的XS-1試驗太空飛機都是採用這種回收方式。中、俄、日等國也都在積極研究這種回收方式。計劃於2020年首飛的中國空天飛機採用一級背著二級的設計,能實現一、二級有翼運載火箭的全部回收。
源於英國雲霄塔火箭的水平起飛水平降落運載火箭及其吸氣與火箭組合式發動機(複合預冷發動機),是最先進的空天飛行器及其發動機,計劃重複使用200次。英、美、中、日等國都在積極研究這種單級入軌或雙級入軌和全部回收的有翼火箭及其發動機。由於技術難度很大,各國分別研究了幾年或幾十年,都沒有達到實用試驗階段。中國的單級入軌火箭計劃於2030年試飛。
由於運載火箭多次重複使用技術面廣和難度較大,需消耗回收用推進劑或設置機翼,可靠性隨著重複使用次數的增加而降低,美國SLS Block2運載火箭和中國長徵九號運載火箭仍然選擇一次性使用。這樣可以像土星-5運載火箭那樣規格不太大、技術相對簡單和繼承性好,能可靠載人登月登火星。
2.3 芯級火箭和一、二級分置火箭技術
用液氧液氫發動機推進的芯級火箭是一、二級合而為一的火箭及其發動機,比衝性能最高。缺點是液氫密度大約只有水的十四分之一,致使芯級火箭直徑會大到10米左右,貯箱和箭體大和重且較難製造。芯級火箭發動機通常是助推火箭發動機工作時間的三倍左右,使得這種發動機難以達到高可靠性數值和有多的重複使用次數。美國SLS Block2運載火箭和中國長徵九號運載火箭都是一次性使用,因而都選用大型芯級火箭,是合理的。
美國獵鷹9號火箭和獵鷹重型火箭都是用梅林-1D液氧煤油發動機的一、二級分置火箭。大獵鷹火箭和星際運輸系統ITS都是用猛禽Raptor發動機的一、二級分置火箭。這種用單一發動機的一、二級分置火箭技術簡單適用,繼承性好,也是合理的。
肯定了這兩種火箭的合理性,大液氫貯箱核心技術的攻克就必須安排或無需安排。其它核心技術的攻克也會有??同的側重面。
2.4 液體火箭和固體火箭技術
迄今為止,世界各國的運載火箭幾乎都是液體火箭。但是,隨著大直徑固體火箭發動機的發展,固體火箭可用作一次性使用運載火箭的主要部分乃至全部。美國早就研製成功1000噸推力的固體火箭發動機,且並聯兩個用於發射太空梭。SLS Block2運載火箭的主設計方案,是用兩個1542噸推力的巨型固體火箭發動機作為助推火箭。近日報導,歐盟的560噸推力固體火箭發動機熱試車成功,也準備用於運載火箭。由於固體火箭發動機結構簡單、製造成本要低些和使用方便,所以發展固體火箭也是一種趨勢。
鑑於美國挑戰者號太空梭因固體火箭發動機故障造成發射失敗和七名乘員陣亡,務必要注意和保證固體火箭的可靠性。考慮到液體火箭發動機通過髙工況和數倍於額定工作時間的長程熱試車,可以加權可靠性數值,用較少次數熱試車取得高可靠性,大大縮短研製周期和降低研製成本。還考慮到運載火箭及其發動機多次重複使用是發展方向。所以認為運載火箭還是要以液體火箭為主和固體火箭為輔。
液體火箭和固體火箭有各自的一些不同核心技術,都要認真對待和努力攻克。
3. 液體火箭發動機的核心技術
3.1 提高可靠性是根本性和綜合性核心技術
液體火箭發動機是運載火箭的心臟,在高溫高壓和振動大的惡劣條件下工作,再加上多機並聯使用和面對多次重複使用的要求,非常需要提高可靠性。
多機並聯和多次重複使用發動機的可靠性可用以下簡單公式進行估算:
A = B^cd
式中:A 為並聯發動機可靠性 B 為單個發動機可靠性
c 為單機並聯數 d 為重複使用第幾次工作
^ 為指數符號
目前國內外液體火箭發動機的可靠性水平B=0.999。對於我國以往最多的單機並聯數C=10和一次性使用D=1,由該式算出並聯發動機可靠性A=0.990。對於27機並聯的美國獵鷹重型火箭,首飛的A=0.973,重複使用第二次工作的A=0.947,重複使用第五次工作的A=0.874。這樣的可靠性對於載人飛行是不夠的。最近暫時取消獵鷹重型火箭的載人繞月飛行任務是有道理的。
如果單機可靠性提高到B=0.9999,常規的最多單機並聯數C=12,重複使用第5~10次,並聯發動機可靠性A=0.994~0.988。對於27機並聯的美國獵鷹重型火箭,重複使用第3~5 次,並聯發動機可靠性A=0.992~0.987,有較大提高。
如果單機可靠性提高到B=0.99999,常規的最多單機並聯數C=12,重複使用第50~100次,並聯發動機可靠性A=0.994~0.988。對於42機並聯的美國ITS Booster大火箭。重複使用20~30次,並聯發動機可靠性A=0.992~0.987。
這些數據表明,單個發動機可靠性從0.999提高到0.9999至0.99999是必要的。提高可靠性是多機並聯和多次重複使用的基礎,是根本性核心技術。
單個發動機可靠性提高到0.9999至0.99999的辦法是簡化結構,減少零件數,降低技術難度;選用冷卻性能好的再生冷卻劑,加大內冷卻劑流量;降低燃燒室溫度和氣體發生器溫度;提高減振抗振水平;選用抗疲勞的新材料;考慮到有自動檢測故障的冗餘設計;從難從嚴熱試車;嚴格質量管理。所以說,提高可靠性是綜合性核心技術。
單個發動機可靠性提高到0.9999至0.99999甚至更高,這可不是簡單的事,要下苦功夫。要真正把質量和可靠性放在第一位置。如果為此需要降低比衝性能,也在所不惜。
3.2 發動機多次重複使用技術
液體火箭發動機以往幾乎都是一次性使用。隨著運載火箭多次重複使用的發展需要,亟待攻克發動機多次重複使用的核心技術,使發動機具備多次重複使用能力,並且儘可能增加重複使用次數。
發動機的推力室、渦輪泵、氣體發生器、閥門和自動器、總裝和搖擺組件、系統元件及其它零件,都需要顯著提高可靠性和大大延長壽命,都要能承受回收著陸時的衝擊。
對於產生推力且是主要振源的推力室,要重點解決與高溫高壓燃燒相關的傳熱和再生冷卻問題及有效抑制不穩定燃燒問題。
以液氧為氧化劑和以煤油、甲烷、液氫等為燃料的推進劑,燃燒溫度高達3200至3500攝氏度,傳熱和再生冷卻的難度大。煤油的再生冷卻性能有限和易結焦,液氧煤油推力室能重複使用10次就不錯。甲烷比煤油好,但畢竟仍是碳氫燃料,液氧甲烷推力室能重複使用25次就很好。液氫再生冷卻性能好,但相對於液氧的比例少,液氧液氫、三組元、切換燃料等推力室能重複使用50次應為上限。
應當指出,美國SpaceX公司用甲烷取代煤油用於猛禽Report發動機。這是一種好的選擇,但不是必須的選擇,也不是最佳的選擇。因為液氧甲烷發動機用於助推和一級火箭的密度比衝低於液氧煤油發動機,用於二級和上面級火箭的真空比衝低於液氧液氫發動機。一種使用氫氧煤油燃料的三組元發動機,密度比衝與液氧甲烷相當,比衝高於液氧甲烷。重複使用次數可達50次。缺點是多一路燃料供應系統。
新提出的中等濃度70%~79%過氧化氫煤油或NHMF燃料或液氫或切換燃料推力室,使用方便的無毒可儲存推進劑,燃燒溫度只有1958至2277攝氏度。過氧化氫的再生冷卻性能好和流量大。這些推力室有望重複使用200次。
幾種新推力室是專為研製多次重複使用發動機而提出。繼承和發揚金獎發動機結構較簡單、用再生冷卻隔板、可靠性高等優點。採用排放再生冷卻隔板可有效抑制不穩定燃燒。
3.3 發動機並聯數多少和單機推力大小的相關技術
上面的公式表明,在並聯發動機和單機的可靠性都一定的前提下,單機並聯數與重複使用次數的乘積為常數。為了增加重複使用次數和提高工作可靠性,液體火箭發動機並聯數宜用常規的不超過12臺。像SpaceX公司那樣取單機並聯數為27、31和42也是可以的,但發動機重複使用次數只能取與煤油對應的10次和與甲烷對應的25次。火箭重複使用次數可以定 200 次乃至 1000 次,那就得中途多次更換用新的發動機。推力室可重複使用50次至200次,就可以減少這種更換次數,提高經濟性。
在發動機總推力一定的前提下,單機並聯數多就對應單機推力小,技術難度較小和易研製。核心技術重點在發動機並聯技術。獵鷹重型火箭用27個批量生產的低成本梅林-1D發動機並聯,再加用上回收重複使用的產品,火箭發射成本和報價有較大幅度降低。單機並聯數少就對應單機推力大,技術難度會相應增加。核心技術重點在大推力發動機研製技術。幾種新推力室也是為研製大推力發動機而提出,會使這種技術難度增加不太多。
3.4 氣體發生器循環與高壓補燃系統技術
氣體發生器循環簡單和室壓較低,技術難度較小和可靠性高,但比衝性能較低。全流量分級燃燒循環的高壓補燃系統則相反。還有全流量分級燃燒循環的中壓補燃系統比較折衷。在確保可靠性的前提下,採用那一種循環系統都可以。中國已經掌握高壓補燃液氧煤油發動機技術,應當繼續採用,保持高性能的優點。作為上面級液氧液氫發動機,影響真空比衝的主要因素是噴管面積比而與室壓關係不大,用氣體發生器循環或中壓補燃系統完全可以。用於芯級火箭的液氧液氫發動機,為了高的推進性能,還是應當釆用高壓補燃系統。
對於已掌握高壓補燃液氧煤油發動機技術的我國而言,高壓補燃核心技術主要關鍵是要適用於增大數倍推力,以及研製高壓補燃液氧液氫或液氧甲烷發動機。
中國120噸級高壓補燃液氧煤油發動機
3.5 節流變推力技術
SpaceX公司的火箭發動機具有20%至100%節流變推力能力,為此採用了適於節流的針栓式噴注器。這種設計主要是為了適應火箭垂直降落回收。對於一次性使用和火箭水平降落回收,70%至100%節流變推力足以適應並聯發動機冗餘設計,完全可用結構簡單可靠的直流式噴注器。如果不採用並聯發動機冗餘設計,就不需要節流變推力,固定推力更簡單。
4. 攻克運載火箭及其發動機核心技術要走自己的路
對於什麼是運載火箭及其發動機的核心技術,美國國營機構與民營航天企業的認識有相同和不同之處。相同的是都要造重型載人登火星火箭及其總推力大的發動機。不同的主要是火箭規格大小和使用次數。NASA堅持火箭不太大和一次性使用,參照當年載人登月來載人登火星,技術上簡單、可靠和繼承性好。SpaceX堅持火箭要做大和很多次重複使用,是為了大幅度降低火箭發射成本,便於成規模長期開發火星。甚至想利用火星的二氧化碳和水生產液氧和甲烷,用作飛船返回地球的推進劑。
其它差別也不少,是分別用芯級火箭和一、二級分置火箭,用到和不用固體火箭,火箭水平降落回收和垂直降落回收,採用常規少的單機並聯數和多的27至42機並聯,單機推力大到680噸以上和小到357噸以下,分別用液氫和甲烷燃料,固定推力和20%至100%變推力。
美國國營機構與民營航天企業的不同做法各有利弊,相應的核心技術各有特點,都可以借鑑。值得關注的是俄羅斯總統普京最近強調,按計劃於2028年試飛超重型運載火箭,並聲稱此舉對維持俄羅斯國防實力具有重大意義。
總的來說,運載火箭及其發動機的核心技術是一種綜合性先進技術,需要根據各自的指導思想和具體情況來進行側重面不同的技術攻關。
中國需要縮小與美國的航天技術差距,但中國是一個發展中國家,不應該花大量錢跟著搞載人登火星工程。尤其是在對開發火星可行性意見不一致時。為了中國航天發展和加強國防建設,應當儘早正式立項和研製長徵九號運載火箭及其發動機,實施載人登月工程和空間太陽能電站等項目。先一次性使用,如今後需要也可改進為多次重複使用。只有載人登月取得經驗,將來才能有效實施載人登火星。
太空旅遊是好項目。像美國大獵鷹火箭(BFR)那樣開展正式的太空旅遊,一是價格仍然較高,一般富裕民眾承受不起;二是美國哥倫比亞號太空梭從軌道再入大氣層失事,又造成七名乘員殉職的陰影仍在。鑑於中國人出境遊每年早已超過一億人次,大眾太空遊會有好的市場前景。前提是確保安全可靠,成本降低到大批人能承受的程度。因此,宜結合超音速客機(高飛)研製亞軌道先期太空旅遊飛機,可使乘客短時間體驗失重和從50公裡以上高度看地球和天空。為此需要開發有自主智慧財產權的空天發動機。這種發動機使用無毒可儲存推進劑很方便,較小的技術難度利於開發。
除大的項目外,在技術發展上要繼承和發揚我國的優良傳統,結合中國特點認真學習外國的先進經驗,自主創新,走自己的路。走自己的路要用兩條腿,一條腿是在長徵五號運載火箭基礎上的放大和改進,另一條腿是有自主智慧財產權的創新。我國金獎發動機推力室設計採用了A、B方案制,結果結構較簡單的B方案反而一試成功成為優選最終方案。這個經驗應當用到長徵九號發動機等新型推力室的研製中去。
結語
經過六十年發展,中國已從航天空白變成世界航天大國。中國的運載火箭及其發動機具有較高的技術水平。但是,中國與美、俄世界航天強國有顯著差距。尤其與美國的差距相當大。
當前和今後相當長一段時間內,亟待攻克運載火箭及其發動機核心技術,縮小差距和努力趕超世界先進水平,實現從航天大國向航天強國的轉換。
攻克核心技術一定要從國情和現狀的實際出發,繼承和發揚優良傳統,努力學習別人的好做法並透過現象看本質,注重智慧財產權,努力創新走自己的路。
美國當年通過實施阿波羅登月計劃集中發展了一批以航天技術、計算機技術、通信技術為主體的尖端技術。這些技術給美國帶來長達幾十年的經濟繁榮。據NASA透露,即使在2003年哥倫比亞號太空梭失事後,美國在載人航天上投入的每1美元仍能收到9美元的效益。
當前的問題是在世界上先行提出的航天動力自主創新沒有資金支持,無法深入論證、試驗、立項和開發。日前,我國從國家層面提出"提高關鍵核心技術創新能力"的規劃。特別強調突破關鍵核心技術不僅需要調動科研人員的積極性,還需要創新資金等方面的支持。希望相關部門儘快提出具體舉措,以落實關鍵核心技術創新能力的原創性突破。也希望中國的商業投資機構和和大企業家把握住這個好機遇,適時介入,為發展壯大我國的民營航天事業作貢獻。