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俄擬打造可回收運載火箭 斥資近2億美元

2015-08-24

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  俄媒稱,在中斷25年后,俄聯邦航天署決心重拾利用可多次使用運載工具送衛星入軌的構想。發放給各部委討論的2016-2025年聯邦航天計劃草案規定,在“東方航天發射場建造帶有可多次使用輕型運載火箭的航天火箭系統”。這指的是打造包含帶翼第一級火箭的未來運載工具,該級火箭在與一次性第二級火箭分離后可返回發射區。

  據俄羅斯《消息報》8月20日報道,計劃定于從2019年開始攻克技術任務,并將自2021年起向代號為“LEK-VRB”的試驗設計項目撥款。預計2025年前將為制造可多次使用的第一級火箭斥資125億盧布(約合1.866億美元)。計劃起草者準備將這筆錢用于制造可回收級的首個樣品,而其發射基礎設施將依靠“2016-2025年發展俄羅斯航天發射場”聯邦專項計劃撥付的資金建設。產品的地面測試將于2025年以前在聯邦航天計劃的框架下開始,預計在下個航天計劃有效期內實現第一級火箭的首飛和返回。

  聯邦航天計劃草案說:“帶有可多次回收第一級火箭的輕型運載火箭系統的研制,將參考2016年前MRKS-1試驗設計工作的草圖設計。”

  MRKS-1為第一階段可多次使用火箭系統的簡稱。俄羅斯赫魯尼切夫國家航天研究和生產中心于2001年提出了類似MRKS運輸系統的概念。2011年,俄聯邦航天署決定為該系統定制草圖設計,并為項目撥款2.5億盧布。

  2013年,茹科夫斯基中央空氣流體力學研究所開展了對MRKS可回收巡航器樣本著陸性能的研究。該研究所新聞處當時公布了正在測試的空氣動力學樣本的外形,它令許多人想起著名的美國航天飛機和蘇聯“暴風雪”。

  不過赫魯尼切夫中心認為,其產品今后不會保留上世紀可多次使用飛船的特征。該中心的新聞處指出:“不能把‘LEK-VRB’稱為MRKS的直接繼承者,但實際上它就是其繼承者。最近10年,正是赫魯尼切夫中心在研究太空領域可多次使用的課題。”

  近年來,航空部門一直在熱議重啟“能量-暴風雪”超級項目的想法。例如,“能源”火箭航天公司前總裁維塔利·洛波塔利用一切公開場合呼吁行業領導人不要另起爐灶,而是按照已經測試的“能量-暴風雪”樣板制造超重型運載火箭。根據構想,載人月球飛行將需要這種運載火箭。

  第一級火箭的制造費用最為昂貴:其上安裝了決定火箭性能的主發動機。發動機成本從1000萬至7000萬美元不等。不僅俄羅斯在研究完好無損地回收并重新利用第一級火箭的想法,美國太空探索技術公司總裁埃隆·馬斯科也提出了使“獵鷹9”號火箭的第一級可回收的目標。迄今為止,進行了第一級火箭在脫離“獵鷹9”號后在大西洋駁船上著陸的兩次嘗試。雖然沒有一次完全成功,但總體上進步顯著:第一級降落在了駁船上,盡管因沖力過猛而損毀。

  齊奧爾科夫斯基航天科學院通訊院士安德烈·約寧說:“可回收火箭第一級的發展前景難料。目前還無人實現液體火箭發動機的回收再利用。由于每次飛行后都要進行發動機故障檢驗,需仔細考慮制造和利用可多次使用第一級火箭在經濟上是否劃算,以及對同一發動機的重復利用是否會影響其可靠性。畢竟如果我們省下20%的經費,但火箭爆炸幾率將提高4倍,那么這種節約誰都不需要。此外,要使第一級火箭可回收,運載火箭的有效載荷至少要下降20%,因為多出了箭翼、單獨控制系統等部件的重量。”

  報道說,約寧認為,由于發動機制造費用達運載火箭總費用的50%,降低發動機成本可能成為減少發射成本的替代方法。


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