泰伯網(wǎng)訊 據(jù)中國之聲《新聞晚高峰》報道，“每公斤約5000美元”——這不是某種稀有金屬的價格，而是低軌衛(wèi)星發(fā)射將來可能的預(yù)期報價。在近日舉行的中國航天高峰論壇上，中國航天科技集團(tuán)公司給出上述預(yù)期報價可謂誘人。要知道，中國目前在國際上最具商業(yè)優(yōu)勢的快舟一號甲火箭，其發(fā)射成本約為每公斤1萬美元。

　　從“成本約1萬美元”到“報價約5000美元”，如此大膽預(yù)期的根據(jù)是什么呢?原來是，“可重復(fù)使用火箭”。的確，只有實現(xiàn)可重復(fù)運(yùn)載火箭的技術(shù)大跨越，才有可能這樣大幅降低發(fā)射成本，為從根本上提高中國商業(yè)航天的國際競爭力奠定雄厚基礎(chǔ)。那么，可重復(fù)使用火箭的研發(fā)都有哪些關(guān)鍵技術(shù)?“中國造”正處于哪個階段?

　　可重復(fù)使用火箭是相對于“一次性運(yùn)載火箭”而言的概念，指運(yùn)載器從地面起飛完成預(yù)定發(fā)射任務(wù)后，全部或部分返回并安全著陸，經(jīng)過檢修維護(hù)與燃料加注，可再次執(zhí)行發(fā)射任務(wù)。國際宇航聯(lián)空間運(yùn)輸委員會秘書長、中國航天科工集團(tuán)公司二院研究員楊宇光介紹說：“發(fā)展可回收式的運(yùn)載火箭，其核心目的還是為了降低進(jìn)入太空的成本。因為目前，人類進(jìn)入太空的唯一手段還是運(yùn)載火箭，運(yùn)載火箭成本非常高，實際上它的大部分成本集中在發(fā)動機(jī)以及結(jié)構(gòu)控制等部件，而火箭的燃料在整個的成本中占比比較低。目前從技術(shù)上來說，專家也都認(rèn)為如果能把火箭本身回收，即使?fàn)奚徊糠滞七M(jìn)劑，整個發(fā)射服務(wù)成本也有可能會降低。”

　　也就是說，可重復(fù)使用火箭單位有效載荷的運(yùn)輸成本可以降低，還能大幅縮短發(fā)射準(zhǔn)備時間，有望像飛機(jī)一樣實現(xiàn)航班化的天地往返運(yùn)輸。

　　正是基于此，可回收火箭技術(shù)成為世界航天領(lǐng)域一顆璀璨的“明珠”，也成為航天大國激烈角逐的最前沿領(lǐng)域之一。中國航天科技集團(tuán)公司五院研究員龐之浩表示，其回收方式，目前主要有三種。

　　第一種是降落傘垂直下降方案，即在火箭分離后先進(jìn)行空中制動變軌進(jìn)入返回地球大氣層的返回軌道，接著在低空采用降落傘減速，最后打開氣囊或用緩沖發(fā)動機(jī)著陸;第二種是動力反推垂直下降方案，其空中變軌制動同第一種一樣，但在低空采用發(fā)動機(jī)反推減速，以垂直下降方式降落地面，美國“獵鷹9”火箭采用的就是這種方案;第三種是滑翔飛行水平降落方案，即箭體采用翼式飛行體，在變軌制動后，火箭像飛機(jī)一樣水平降落返回地面。

　　龐之浩認(rèn)為，目前使用的回收方式各有千秋。一方面，由于尺寸、外形等原因，采用垂直下降方案回收火箭的難度遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于航天飛機(jī)回收;另一方面，航天飛機(jī)雖然可以水平著陸至指定機(jī)場，但其維修成本高，風(fēng)險較大。

　　在今年6月舉行的2017全球航天探索大會上，我國首次向全球公布了正在進(jìn)行的可重復(fù)使用運(yùn)載火箭概念方案，就包括“垂直起降方案”和“傘降方案”，這兩個方案已經(jīng)完成部分試驗驗證，一些關(guān)鍵技術(shù)已經(jīng)突破。

　　中國航天科技集團(tuán)公司一院科技委主任魯宇指出，“在重復(fù)使用技術(shù)上我們的基本觀點是要符合我們中國發(fā)展的國情，怎么能更真正實現(xiàn)低成本，重復(fù)使用的目的就是為了低成本，我們把這兩個問題統(tǒng)籌好，才能夠確定我們將來究竟走什么樣的方案。”

　　目前，中國可重復(fù)使用運(yùn)載器研制正處于攻關(guān)研制階段，預(yù)計在2020年左右將完成首飛，并將實現(xiàn)10天10次發(fā)射、單位有效載荷發(fā)射成本降低至現(xiàn)有一次性運(yùn)載火箭的五分之一的目標(biāo)，屆時將比肩美國，成為幾乎與美國同時完成自主研制重復(fù)使用運(yùn)載器的國家。

　　另據(jù)了解，中國正在規(guī)劃開展火箭動力與組合動力完全重復(fù)使用運(yùn)載器的攻關(guān)研制。如果順利，將在2030年前全部完成可重復(fù)使用運(yùn)載器的研發(fā)及飛行試驗，成為全球首個實現(xiàn)完全重復(fù)使用運(yùn)載器研制的國家。