2024年7月3日

張偉強工程師 李君香港科大工程系學生

中國航天科技集團八院於6月23日在酒泉衛星發射中心,進行了可回收運載火箭首次 10 公里級垂直起降飛行之試驗,並取得了成功。據《澎湃新聞》報道,6月23日下午1時許,在酒泉衛星發射中心,3.8米直徑的重複使用運載火箭新技術驗證箭豎立在場坪發射台上,3台變推液氧甲烷發動機點火,噴出藍色尾焰,箭體上升至約12公里高度,中心發動機調節推力,火箭受控下降,在距離地面50米處,四條著陸腿展開,隨後火箭緩速下降,高度趨近於零,穩穩落在回收場坪,實現定點垂直軟著陸。

筆者見到,此次試飛採用了和 SpaceX Falcon 9 F9R 類似的 3.8 米直徑箭體,火箭配備 3 台 70 公噸級液氧甲烷引擎和全尺寸著陸緩衝系統。整個試驗共用時約 6 分鐘,在箭體上升至約 12 公里高度後,中心引擎開始調節推力讓火箭受控下降。在距離地面 50 米處,火箭的四個著陸腳展開。隨後箭體繼續緩速下降,在經過最後階段的姿態調整後,火箭平穩降落在回收場坪。

此次試飛,液氧甲烷發動機為火箭提供動力,低溫的液氧、甲烷推進劑在充分燃燒後只產生水和二氧化碳,不僅清潔環保,還沒有結焦積碳問題,有利於發動機的重複使用。同時甲烷製取成本較低,適應火箭商業化發展方向。

除了首次將試飛高度提升至 10 公里外,這也是中國可回收火箭至今為止規模最大的一次垂直起降飛行試驗,為中國 2025 年實現 4 米級重複使用火箭的首飛「奠定了技術基礎」。

原本最有望在這項試驗中拔得頭籌的應該是民營公司藍箭,但可惜的是他們的試驗因故推遲了。而八院這次所用的火箭並未搭載等效翼面積更大的格柵翼,而是選擇了傳統的平直式方案。而其所用的甲烷引擎來自另一家民間公司九州雲箭,在這樣級別的試驗裡使用非官方產品,這點也讓人有點意外。

當前,世界各大國,如美國丶中國等,都在大力發展重複使用運載火箭,垂直起降回收是在火箭原有外形上進行改進,增加了柵格舵、返回控制系統、著陸緩衝系統等,使火箭一子級得以重複利用,進一步提升火箭運載效率,降低人類進出太空的經濟成本。

筆者認為,中國的技術比起SpaceX還有差距,有些人因此嘲笑中國。但是中國各方面的發展都是在其他人嘲笑當中發展起來的。而且中國在多方面,如光伏發電丶電動車等,已經彎道超車,超過了美國、歐洲。因此,這些人的嘲笑中國的人已經有些膽怯了。筆者希望看到中國在未來取得火箭方面的更多進步,同樣實現彎道超車。

P. S. 各位親愛的讀者,7月15日至8月16日為本會理事之暑假,其後會繼續發文,敬請留意。

張偉強工程師 李君香港科大工程系學生

香港建設專業聯會理事