值得注意的是,美国国防高级研究计划局主导的XS—1(试验性太空飞机)也计划在2020年完成飞行试验。
陈洪波透露,中国正在规划开展火箭动力与组合动力完全重复使用运载器的攻关研制。如果顺利,将在2030年前全部完成可重复使用运载器的研发及飞行试验,成为全球首个实现完全重复使用运载器研制的国家。他说,该运载器将主要面向距地300至500千米高度的轨道,承担未来中国空间站的人员、物资运输任务,满足军民两用的有效载荷发射需求。
大幅降低成本和时间
可重复使用火箭是相对于“一次性运载火箭”而言的概念,指运载器从地面起飞完成预定发射任务后, 全部或部分返回并安全着陆,经过检修维护与燃料加注,可再次执行发射任务。
上海宇航系统工程研究所高工徐大富博士表示,可重复使用火箭的优点是减少运载器一次性使用后抛弃昂贵的箭体、发动机及电气设备造成的浪费,通过多次使用分摊费用来降低运载器的生产与发射成本。关于可重复使用火箭的类别,他介绍说,根据不同的分类方法可以划分出很多类型,按重复使用程度可分为部分重复使用和完全重复使用,按入轨级数可以分为单级入轨和两级入轨,按动力类型可分为火箭动力和吸气式组合动力。
可以反复多次使用,费用每次分摊当然就可以把成本降下来,可重复使用火箭降低成本的道理不难理解。对于降低成本的幅度,世界上掌握可重复火箭技术的公司之一美国太空探索技术公司曾给出人方预期数据。
该公司副总裁肖特韦尔曾称,一级火箭回收复用的初期目标是降低30%发射费用,多次复用后将降低60%以上。太空探索技术公司重复利用的“猎鹰9”火箭总造价据测算约为5000万美元,而推进剂的成本只有20万美元,如果重复使用技术将来进一步走向成熟和完善,其降低成本的空间无疑巨大。
三种方式实现可回收
可回收火箭技术是世界航天领域一颗最璀璨的“明珠”,是航天大国激烈角逐的最前沿领域之一。关于火箭子级回收的具体技术,中国空间技术研究院研究员庞之浩介绍说有三种。
第一种是降落伞垂直下降方案,即在火箭分离后先进行空中制动变轨进入返回地球大气层的返回轨道,接着在低空采用降落伞减速,最后打开气囊或用缓冲发动机着陆。这种方案与回收飞船返回舱和返回式卫星类似。