長徵八號「自成一派」的背後有什麼秘密?中國踏足技術「無人區」

2021-01-09 騰訊網

長期以來,放眼國內外,火箭和衛星的建造都是科研項目的重中之重,無論是成本還是技術含量,不出意外的話,都是高居不下的。然而即使是經驗、技術雙一流的成熟科研團隊,在不惜代價的前提下,能夠打造出性能卓越的火箭和衛星,但畢竟成本過高,一旦要求起數量來,那就完全不是一回事了。雖然現在能夠送火箭、衛星上天的國家都不太常見,但其實,航天業與其他行業相比,發展趨勢並無太大不同,就以我國長徵系列運載火箭為例。

長八何以「自成一派」?

長五、長七,妥妥的「精品」火箭,隨後服役的長八,則毫不意外地變成了以不變應萬變的「萬金油」。未來只會越加頻繁的太陽同步軌道發射所需的中等運力火箭,由於此類軌道變換,在脫離地球奔向近日軌道時,火箭必須克服地球的自轉慣性,這時,火箭發射場的緯度越高就越便捷,因此未來的長徵八號任務,也會點亮酒泉等高緯度發射場。從這一角度來看,長徵八號「自成一派」的定位,就意味著將被安置分配在越來越多的火箭發射場,與之相應的,長八的數量也會有著必然的飛躍,這也必然導致火箭技術低成本化發展趨勢。

而我國航天業低成本化發展的歷史任務,似乎就這樣,落到了長徵八號並不算非常寬闊的「臂膀」之上,這絕非偶然,並且從長徵八號自身立項、未來定位就能將其中秘密略窺一二。在長八尚未誕生之時,太陽同步軌道的特殊發射需求,對當時的長徵系列運載火箭來說,中型火箭來操作,則運力不足,大型火箭運力又多到浪費,就給此類重要任務,留下了一個十分不經濟的運能斷層,而未來太陽同步軌道的發射需求又非常巨大,且只會越來越大。當時的任務需求估計是,到2030年,我國還需進行200多次太陽同步軌道發射任務,達到所有航天發射計劃的半數以上。

太陽同步軌道的奧秘何在?

其實說簡單了也並不難理解。因為我們知道,太陽正是太陽系存在的核心動力,有了它,才吸引了其他天體繞日而行,才有了地球上的溫度與氣候變換、山河更迭。如果說有什麼存在,見證了地球的「一生」,那太陽必然當仁不讓。如果說我們想了解自己生活著的這個母星,那麼問問太陽,它如果能回應,一定知之甚詳。但它不能。這時,朝著太陽同步軌道飛去的衛星,就能夠獲得太陽「視角」,相應地,從這個角度觀測地球,不僅視線好、光線好,所取得的可用資料進行統計、歸納,也十分便利。

因此,長八的誕生,不僅是為了填補太陽同步軌道發射任務的運能空缺,更要滿足半數以上的航天計劃的數量要求。未來的長八,就將通過組合型、融合型、回收型的三步走計劃,小步快跑、從易到難、從量變到質變,帶動航天工業突破低成本火箭的三大支撐要素:從實驗設計,到生產技術、製造工藝,最後實現可回收、重複利用。可回收型航空飛行器,已經不再是一個生僻詞組,這種運載火箭一旦開始實現可回收循環利用,那麼距離燒錢費力的科學實驗目的,轉換為商業營運的盈利目的,也不算太遠了,這也正是長八的奔頭所在。

長八背後的「秘密」與帶來的曙光

可回收太空飛行器,要實現回收,首先要順利回落到地球,這其中已經證實的關鍵技術,就是美國藍色起源公司,在2006年、2010年接連試飛成功的垂直起降、發射火箭技術,自此,垂直起降技術就成了可回收火箭的關鍵一步。值得一提的是,與強國重器的航母上的戰機垂直起降技術有著異曲同工之妙用。

在美國,傳統的垂直起降技術發展得固然是熱火朝天,但在回收利用火箭的新技術方向的探索上,則乏善可陳。而垂直起降顯然只是回收火箭技術眾多解決辦法之一,甚至並非其中最為經濟有效的辦法。而中國在借鑑成功的經驗時,也並不滿足於取得同樣的成果,而是悄然走進了該技術領域的「無人區」,並取得了較為不錯的成果,近期西安航天實現世界首例火箭機組核動力試飛,無疑是最有力的證明。

可以想像,當太空探索的成本下降到一定水平,太空時代真正來臨時,可根植於太空這片當前人類「淨土」的產業鏈也會逐漸生發、蓬勃。只要有一絲可能,中國就不可以在這場商業航天的大潮中掉隊,甚至必須向第一名的位置掙扎。正如網友「鐵血遠方」所說,西方人沒有做成的東西未必就是歧途,西方人做不到的事,我們未必做不到,比如高超音速,比如暴轟發動機……

因為我們以前沒有太多的經驗,反而避免了一些經驗主義,空叉的成功也是挑戰了很多以前專家們論證過的經驗,從零開始做的,這個很重要!新一代的航天迷們,單憑一腔熱忱,就能讓親手搭建的小火箭升空,那麼這些00後乃至10後中國航天迷,顯然昭示著一個屬於我們的太空紀元曙光。

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