這已經(jīng)是第三次只有文字的航天領(lǐng)域的大新聞了。
5月8日消息,我國在酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心成功發(fā)射的可重復(fù)使用試驗航天器,在軌飛行276天后,于5月8日成功返回預(yù)定著陸場。此次試驗的圓滿成功,標志著我國可重復(fù)使用航天器技術(shù)研究取得重要突破,后續(xù)可為和平利用太空提供更加便捷、廉價的往返方式。
和成功不成功都要直播的馬斯克相比,中國航天是一如既往的低調(diào)。
而關(guān)于這種可重復(fù)使用試驗航天器,我們還是沒有看到真容。
而這一次,網(wǎng)友們已經(jīng)習慣了。還是“過于先進,不便展示”吧?
這句話第一次出來,是在2021年7月,中國航天科技集團宣布一則重磅消息,其一院研制的亞軌道重復(fù)使用演示驗證項目運載器在酒泉發(fā)射中心起飛,按照設(shè)定程序完成飛行后,平穩(wěn)水平著陸于阿拉善右旗機場,首飛任務(wù)圓滿完成。
這條視頻11秒,全程藍底白字,內(nèi)容只有一句:“我國亞軌道重復(fù)使用運載器飛行演示驗證項目首飛取得圓滿成功?!?/p>
但是網(wǎng)友紛紛表示,“那這玩意兒到底長啥樣兒啊”,“我滿懷激動的來了,你就給我看這個?!?/p>
國防科工局新聞宣傳中心官方抖音賬號“中國軍工”17日在回應(yīng)“這條消息為何只有文字沒有照片”時說道:“過于先進,不便展示”。
網(wǎng)友們也紛紛跟評:
- “就喜歡你們這么豪橫”。
- “心情突然就好得很”。
到了2022年8月26日,官方再次發(fā)布消息,航天科技集團一院自主研制的升力式亞軌道運載器重復(fù)使用飛行試驗獲得圓滿成功。這次還是沒有圖片,沒有視頻,但是誰也不敢說,無圖無真相。
實際上,在2020年9月6日,新華社也曾經(jīng)發(fā)布消息,我國在酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心成功發(fā)射的可重復(fù)使用航天器,在軌飛行2天后,于9月6日成功返回預(yù)定著陸場。
雖然沒有一次有圖,但是專業(yè)人士普遍猜測,這就是類似美國X-37B的空天飛機,但可能更先進,不公布圖像,就是怕美國學了去。
其實早在1949年,錢學森就提出了“一個有翅膀的火箭”的太空飛機想法。這個想法影響了美國學界,也讓后來的馬斯克膜拜。
后來,馬斯克基于錢學森的夢想,提出了“1小時全球極速運輸服務(wù)”,他的SpaceX公司投入數(shù)十億經(jīng)費研制“超重-星艦”運載器,計劃2028年投入運營;而美國、歐洲軍方也投入巨資研究1小時極速全球運輸技術(shù)。
所謂亞軌道飛行器,就是飛行高度低于人造衛(wèi)星的最低高度,卻高于一般載人航天器的最大飛行高度。
一般來說,把高度為100公里之外為太空;100公里之內(nèi)為大氣層。亞軌道的定義為距離地面 20~100千米之間的空域。飛行器在這一高度能實現(xiàn)高超音速飛行。
研制重復(fù)使用天地往返飛行器的難度極高。因為在大氣層內(nèi)與太空中,飛行器所需的設(shè)計原理完全不同,而重復(fù)使用天地往返飛行器要實現(xiàn)跨界融合,同時具備在大氣層內(nèi)和太空這兩個不同空域的飛行能力。
因此可重復(fù)使用航天器,主要是指空天飛機或者航天飛機。世界上典型的該類別代表性航天器,包括美國航天飛機、美國X-37B空天飛機、SpaceX“龍”飛船等等。
在2010年4月,美國首架空天飛機“X-37B”正式亮相,作為美國當時航空界的明星”X-37B“,大小只是原來航天飛機的四分之一,采用宇宙神-5火箭作為升空的助推器,完成任務(wù)后可以自主返回,具有造價低廉,飛行速度快,機動性強等多項優(yōu)點,是當時美國航空科技的大成者。
從2010年以來的十余年間,X-37B共進行了六次飛行。完成了一系列性能測試,還在軌發(fā)射了幾個小衛(wèi)星,第六次在軌飛行超過了900天。
”X-37B“不僅僅只是太空實驗平臺,還擁有著其他飛行器所不具備的打擊能力,例如能夠加載導(dǎo)彈,激光發(fā)射器等等常規(guī)武器。隨時就可以變成一艘”太空戰(zhàn)艦“,從而對周邊所有的衛(wèi)星,航天器進行打擊。
中國在空天飛機的研制上,起步也很早,在中國提出的863計劃的15個主題項目中,航天技術(shù)位列第二,簡稱為863-2領(lǐng)域,下面又設(shè)兩個專家組,分別研究:大型運載火箭及天地往返運輸系統(tǒng),代號“863-204”;二是載人空間站系統(tǒng)及其應(yīng)用,代號“863-205”。
“863-204”項目中,各個院所提出的方案中,5個方案都是不同形式的航天飛機,包括:
- 一院一部提出的天驕一號小型航天飛機方案;
- 上海航天局805所與航空部604所共同提出的“長城一號”航天飛機方案;
- 北京11所提出的“V-2”兩級火箭飛機的方案;
- 601所提出的“H-2”空天飛機方案;
- 611所提出仿制法國正在研究的赫爾墨斯小型航天飛機。
目前,除了“帶主動力的航天飛機”這個方案,其余部分我們都在進行之中。
2018年,央視曾經(jīng)報道,航天三院目前正在研制一種用于天地往返運輸并可重復(fù)使用的”空天飛機“,既能夠載人、也能把衛(wèi)星等航天器送到太空。正在研制的”空天飛機“被稱為”騰云工程“,它是一種可執(zhí)行航天發(fā)射任務(wù)并多次重復(fù)使用的新一代天地往返飛行器,可在地面機場水平起飛。
當時航天科工集團三院院長張紅文稱,它不同于現(xiàn)在火箭再回收的方式,是一種能從普通機場起飛,把航天器運送到軌道上的方式,能夠帶來航天運輸方式的革命。
空天飛行器既可載人也可貨運。載人時,可用于太空旅游、航天員運送等,將為乘客提供舒適的太空往返飛行體驗;貨運時,可用于發(fā)射各類衛(wèi)星、空間站貨物補給、太空應(yīng)急救援等,可為用戶提供按需、及時、廉價的航天發(fā)射服務(wù)。
可以水平起飛-水平降落的話,普通機場都可以勝任飛行發(fā)射和降落任務(wù)。
而這次完成實驗的,是來自航天科技集團一院。說明中國發(fā)展亞軌道飛行器是多種技術(shù)路線并行的。
在2021年第一次公布藍底白字的視頻的時候,”中國軍工“給這條視頻配的文案稍稍透露了一點信息:”該任務(wù)屬原創(chuàng)性、引領(lǐng)性科技攻關(guān)項目。首次飛行旨在驗證升力式地面自主垂直起飛、再入返回、水平著陸等關(guān)鍵技術(shù)。“
這說明這次是采用的升力式地面自主垂直起飛,和馬斯克的星艦類似,而航天科工三院的起飛方式,是能從普通機場起飛的。
消息中說,飛行試驗采用的運載器經(jīng)健康檢測維護后,在酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心再次點火垂直起飛,按照設(shè)定程序完成亞軌道飛行,平穩(wěn)水平著陸于阿拉善右旗機場,成功實現(xiàn)我國亞軌道運載器的首次重復(fù)使用飛行,遺憾的是新聞沒有展示出畫面。
龍樂豪院士曾經(jīng)在一次科普講座中透露,中國在火箭回收技術(shù)上,已驗證傘降控制助推器落區(qū)面積可縮小70%,柵格舵一子級落點控制精度達3米,垂直回收損失運載能力30-40%,但綜合經(jīng)濟性好,CZ-5DY用地面網(wǎng)系減速或筷子夾持回收裝置垂直回收。而所使用的CZ-5DY,就是傳說中的長征五號登月專用火箭,DY的意思就是登月。
龍樂豪院士在講座中介紹,AT-1B升力式火箭動力垂直起飛,無動力返回,水平著陸的亞軌道重復(fù)使用運輸器已經(jīng)于2021年7月首飛成功。
由于美國航天飛機和X-37B都需要依托外部火箭提供升力,因此算不上自主起飛,而且這些火箭無法重復(fù)利用。如果中國這次發(fā)射的航天器能依靠自身動力起飛,意味著它就是真正意義上的”完全可重復(fù)使用“,未來將極大降低發(fā)射成本。
2022年2月,近地軌道載人航天發(fā)展展望與合作國際研討會在京召開。會上中國運載火箭技術(shù)研究院院長王曉軍宣稱我國正在開發(fā)新一代可重復(fù)使用的運載火箭。
據(jù)他在這次會上介紹,獵鷹九號是靠發(fā)動機反推直接著陸,星艦是發(fā)動機反推和高臺承接緩降回收,而中國的921火箭一級則是繩索承接緩降回收,簡單地說就是用繩子兜住火箭,這種火箭回收新招和航空母艦上的攔截索回收戰(zhàn)斗機的方式很相似,官方稱其為“系繩吊掛回收方式”。
為什么不管是騰云工程,還是升力式亞軌道運載器,中國的”空天飛機“秘不示人,關(guān)鍵是這個方案是中國首創(chuàng),國外未見同類飛行器,可能要比X-37B更為先進。
2022年9月,中國運載火箭技術(shù)研究院在其官微發(fā)布消息稱,由火箭院研究發(fā)展部牽頭申報的”亞軌道遠程空天運輸系統(tǒng)總體設(shè)計與控制技術(shù)“項目順利通過評審,正式獲得立項支撐。
航天技術(shù)專家在接受采訪時就表示:”在以美國Space-X公司“星箭”火箭為代表的遠程極速運輸系統(tǒng)快速發(fā)展的背景下,該項目獲得立項意義重大,是我國開展天地往返運輸系統(tǒng)基礎(chǔ)性研究的重要一步。
目前我國實現(xiàn)遠程空天運輸系統(tǒng)的技術(shù)途徑比較多,呈現(xiàn)出“百花齊放、百家爭鳴”的發(fā)展態(tài)勢。“
”百花齊放,百家爭鳴“實際上是”863-204“幾個方案中的多種方式,既有依靠火箭發(fā)動機實現(xiàn)的,也有火箭發(fā)動機和超燃沖壓發(fā)動機等組合式發(fā)動機實現(xiàn)的。即”航天科技“提出了”火箭動力方案“,”航天科工“提出了”組合動力方案“。
根據(jù)中國規(guī)劃到2045年,實現(xiàn)1小時全球抵達、地面與軌道間以及軌道與軌道間航班化運輸,按需發(fā)射,每年總飛行次數(shù)達千次量級,總貨運萬噸級,總客運萬人次。
相對于國外技術(shù),我們的方案具有很多獨創(chuàng)性,報道使用“過于先進,不便展示”絕不是故弄玄虛。
航天技術(shù),是國之重器,輕易不能示人。
從去年9月份開始,日本就宣布禁止所有日方人員和機構(gòu)接待中國航天行業(yè)相關(guān)人員。而在今年3月,日本航天所更是宣布禁止中俄航天專家和學生進入,給出的理由是為了“國家安全”、“避免航天技術(shù)外泄”。
但是據(jù)日本共同社消息,東京大學團隊將與清華大學在“天宮空間站”共同進行實驗。中方已經(jīng)允許日本參加在“天宮”的試驗,具體內(nèi)容為在微重力環(huán)境下研究火箭發(fā)動機的燃料混合與燃燒,以提高發(fā)動機的性能和安全性。
很多網(wǎng)友質(zhì)疑,中國是窮到靠天宮賣票了嗎?中國還是賣國者太多?
雖然清華回應(yīng),科學是沒有國界的,但是清華知不知道,科學家也是有祖國的。
換一個角度想,雖然日本在航天技術(shù)上實際上比中國落后,尤其是在發(fā)射成功率上差中國一大截,但他們在材料領(lǐng)域、燃料領(lǐng)域、精細化零部件領(lǐng)域是相當領(lǐng)先的,這是我們要學習的。
一些人擔心的技術(shù)外泄,其實也沒有太大必要,上面會把關(guān)的。
讓他們在天宮里研究火箭燃料技術(shù),誰偷誰的技術(shù)還不一定。
我們希望,中國的這種“以德報怨”,能促進兩國之間的了解和溝通,而不是增加兩國之間的隔閡和敵意。
航天是全人類的事業(yè),我們也希望,中國的航天事業(yè)能夠繼續(xù)發(fā)展和進步,為人類的探索和創(chuàng)造做出更大的貢獻。