中國國防報(bào)

太空探索技術(shù)公司“星艦”火箭的一級(jí)助推器返回發(fā)射工位（合成圖）。

北京時(shí)間10月13日，美國太空探索技術(shù)公司新一代重型運(yùn)載火箭“星艦”進(jìn)行第5次飛行試驗(yàn)。本次試飛有兩重目標(biāo)，一是“超級(jí)重型”一級(jí)助推器原位返回發(fā)射場(chǎng)，利用發(fā)射塔架上的機(jī)械臂對(duì)其進(jìn)行捕捉回收；二是“星艦”二級(jí)飛船在印度洋上實(shí)現(xiàn)10米級(jí)精準(zhǔn)軟著陸。

從試驗(yàn)過程看，發(fā)射后約7分鐘，一級(jí)助推器返回發(fā)射工位，被發(fā)射塔架上的機(jī)械臂捕獲回收。二級(jí)飛船繼續(xù)飛行，約40分鐘后，開始再入返回，隨后濺落在南印度洋預(yù)定區(qū)域。至此，“星艦”火箭的第5次飛行試驗(yàn)達(dá)到預(yù)定目標(biāo)，獲得成功。

本次飛行試驗(yàn)的最大看點(diǎn)是發(fā)射塔架上的機(jī)械臂捕獲、回收一級(jí)助推器，這一過程被形象地稱為“筷子夾火箭”?！靶桥灐被鸺囊患?jí)助推器為何采用這種回收方式，其技術(shù)難點(diǎn)有哪些，又有何重要應(yīng)用？

“星艦”火箭與其他運(yùn)載火箭最大的不同，在于其一級(jí)助推器和二級(jí)飛船均可重復(fù)使用。其中，二級(jí)飛船采用獵鷹9號(hào)火箭的海上回收方式。一級(jí)助推器則未采用這種回收方式，而是直接返回發(fā)射工位。直接返回發(fā)射工位的回收方式具有許多優(yōu)勢(shì)，一方面不必建造大型駁船，節(jié)省成本；另一方面，回收的一級(jí)助推器僅需簡(jiǎn)單的測(cè)試維護(hù)，就能再次投入使用，縮短了重復(fù)使用周期。不過，直接返回發(fā)射工位的一級(jí)助推器需要消耗更多推進(jìn)劑，對(duì)整個(gè)“星艦”火箭的運(yùn)載能力造成影響。好在運(yùn)力損失可由發(fā)射次數(shù)彌補(bǔ)，因此“星艦”火箭在總體上仍能達(dá)到降低發(fā)射成本的目的。

本次測(cè)試中，二級(jí)飛船在南印度洋實(shí)現(xiàn)再入返回和軟著陸，展示了可重復(fù)使用技術(shù)的應(yīng)用前景。與一級(jí)助推器在分離點(diǎn)的速度在2千米/秒不同，二級(jí)飛船再入返回時(shí)的速度高達(dá)7千米/秒。如此高速的二級(jí)飛船要實(shí)現(xiàn)軟著陸，需要利用大氣層摩擦為其減速。因此，二級(jí)飛船放棄了獵鷹9號(hào)火箭成熟的鋁鋰合金設(shè)計(jì)，采用耐熱性更高、結(jié)構(gòu)強(qiáng)度更優(yōu)的不銹鋼作為艦體材料。同時(shí)，二級(jí)飛船在返回著陸段，通過調(diào)整發(fā)動(dòng)機(jī)推力實(shí)現(xiàn)姿態(tài)調(diào)整和軟著陸。由于二級(jí)飛船的體積小于一級(jí)助推器，因此返回著陸時(shí)未采用“筷子”式回收裝置，而是利用尾段的6個(gè)支腿（俗稱“板凳”），實(shí)現(xiàn)在著陸場(chǎng)的平穩(wěn)降落。采用這種方式回收的二級(jí)飛船對(duì)降落地的基礎(chǔ)設(shè)施要求不高，甚至不需要機(jī)場(chǎng)，只要有類似直升機(jī)坪那樣的小塊平整場(chǎng)地，就能實(shí)現(xiàn)降落。因此，未來“星艦”火箭不僅能夠用于執(zhí)行在軌發(fā)射任務(wù)，將載荷送入預(yù)定軌道，還能執(zhí)行全球點(diǎn)對(duì)點(diǎn)快速運(yùn)輸任務(wù)。

分析認(rèn)為，太空探索技術(shù)公司通過“筷子+板凳”的模式，探索近地空間大規(guī)模低成本運(yùn)輸技術(shù)，這種新的航天運(yùn)輸模式受到外界廣泛關(guān)注?！靶桥灐被鸺脑O(shè)計(jì)初衷是通過在軌加注等方式，實(shí)現(xiàn)星際間快速往返，因此要求簡(jiǎn)化發(fā)射設(shè)施，間接孵化了像“筷子”“板凳”這樣的新技術(shù)。

總體看，“星艦”火箭的第5次飛行試驗(yàn)初步探索出提高發(fā)射效率、降低發(fā)射成本的新途徑，需繼續(xù)測(cè)試其技術(shù)可靠性。美國宇航局將“星艦”火箭納入“阿爾忒彌斯”載人重返月球計(jì)劃，太空探索技術(shù)公司視其為登陸火星的工具。其未來發(fā)展值得繼續(xù)關(guān)注。

（少謀）