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谷神星海射成功,卷起来的火箭们

杨枝甘露三分糖 太空那些事儿 2024-01-03

北京时间9月5日17时34分许,我国民商公司星河动力的谷神星一号固体运载火箭在山东海阳点火升空,成功将国电高科的天启星座21星至24星(含合肥高新一号星)送入800公里的近地轨道(LEO),任务代号“小美人鱼”(The Little Mermaid),实现该型固体火箭“九连捷”。

这是中国第一型在海上平台发射的民营商业火箭,也是中国第三型在海上发射的运载火箭。

除了发射本身,本次海上发射观礼的运营和现场方式类似商业活动,形式与过往传统发射观礼有一定区别。

图/发射观礼现场

主办方在靠近发射平台的人工岛上搭建了大型舞台和观众席,并有相关演出内容,除邀请嘉宾外,外部人员入场观礼需购买1680元的门票。如不进场内,也可在附近的公共海滩免费观摩发射。(距离发射平台稍远)

不过略微遗憾是,此前被航天爱好者广为关注的官方正式发射直播未能实现。

现役8型固体火箭,全球最多

截至当前,我国现役共有8型固体火箭成功发射入轨,累计完成51次发射,已成为世界上固体火箭型号和发射数量最多的国家。

这其中既有“国家队”的快舟一甲、长征十一号、捷龙三号、捷龙一号等5型固体火箭,也有民商公司的谷神星一号、力箭一号、双曲线一号3型固体火箭。

图/我国现役8型固体火箭,图源/Vony7

固体运载火箭具有更稳定、储存更安全的优点,且构型简单可靠,整体研制和发射周期明显比液体火箭更短。

虽然固体火箭在运载火箭家族中属于相对的“少数派 ”,却从未被各航天大国忽视。各方积极进取,发展出一系列很有特色的型号。

美国的“米诺陶”、欧空局的“织女星”系列、日本的“艾普斯龙”等都是国外较为知名的固体运载火箭。其中2022年7月成功首飞的织女星-C火箭更换了更大的发动机,700公里太阳同步轨道运力达到约2.3吨,为目前同类型火箭运力的世界第一。

运力从0.2到1.5吨,差异不小

我国现役(已成功发射)的8型固体火箭各具特色,各型尺寸、运力的差异也较为明显。从最小200公斤的捷龙一号,到目前最大1.5吨运力的力箭一号。(编者:另有观点认为捷龙三号并列运力最大)

图/我国现役固体火箭,截至2023.9.5,据公开信息统计

除此现役8型之外,国内还有数款更大的固体火箭正在研发中。

中科宇航公司计划在力箭一号基础上,通过捆绑四个芯一级和换用更大直径的第三级,实现向低轨道发射大质量载荷的能力,500公里太阳同步轨道(SSO)运力将达到5.6吨。

图/2023.2中科宇航基地落成仪式暨产品发布会

捷龙三号总指挥金鑫也曾对媒体透露:“目前正在规划更大规模的捷龙四号固体运载火箭,500公里SSO运载能力达2.5吨,并积极探索液体火箭海上发射能力。”

图/2022.12 央视新闻

而根据公开数据显示,东方空间公司的引力一号固体运载火箭起飞质量超过400吨,500公里SSO运力4.2吨,计划在2023年12月首飞。这将是国内首个全固体捆绑式火箭,无论是体量还是运力,均对国内外同类固体火箭实现了大幅超越。

图/引力一号固体火箭助推分离试验

相对于其他国家的“一国数型”固体火箭,我国的固体火箭现役型号达到8种,且还有更多型号规划在路上。

有行业观点认为,过多的固体火箭型号会演变成行业“内卷”,过度消耗行业的人、财、物力。不过,换个角度来看,“物竞天择”或许是商业航天发展的必然过程。各火箭产品要赢得市场,就需练就自身的“真功夫”。

练就真功夫,方能笑傲江湖

固体火箭主要执行近地轨道或太阳同步轨道任务,在国内具备较成熟的固体火箭技术经验。主要特点为研发周期短、技术风险小、发射场保障要求低,可满足当前绝大部分微小卫星发射需求。从商业角度来看,也更能满足民商创业公司发展需求。

展望未来,一方面发射服务市场竞争将日益激烈,另一方面,随着中小型载荷发射需求增加,存在大量“星等箭”情况, 如何提升固体火箭的低成本快速履约能力、降低固体火箭成本,是各公司都要面临的课题。

第九届中国(国际)商业航天高峰论坛上,中国航天科工航天三江火箭公司型号副总设计师范威就指出,随着液体可重复使用火箭的出现,固体火箭逐渐面临发射成本和发射频次上的挑战,市场地位和市场份额将受到较大影响。

对此,范威提出,未来固体运载火箭发展理念应结合固体火箭优势,瞄准对时效性和定制化要求较高的微小型卫星细分发射市场,同时通过大规模批量生产不断降低发射成本。

目前,国内固体火箭研制单位和企业,大部分均已提出了规模更大的计划或下一代火箭方案,以期加大运力,并进一步降低发射成本,提升竞争力。

换言之,满足发射运力需求的前提下,既要高可靠性、高发射频率,还要足够便宜。

得此三点者,或许可得天(shi)下(chang)。



参考及引用:

央视新闻,总台记者 杨弘杨 曹汉杰https://content-static.cctvnews.cctv.com/snow-book/index.html?item_id=18203411743465459968&toc_style_id=feeds_default&share_to=copy_url&track_id=4d54467d-ea5f-4cd9-a01e-1910b066fac0&s_channel=4&s_trans=7724559826_;

https://baijiahao.baidu.com/s?id=1752651995942569731&wfr=spider&for=pc;

https://mp.weixin.qq.com/s/6I7FbVn-btMK1f1SPMN5aA;

太空与网络http://news.sohu.com/a/631012483_466840;

科工火箭、中国火箭、星河动力、中科宇航、东方空间等公众号;

wiki百科及网络公开信息等。

Vony7、曹梦Aerospace微博对文本亦有贡献。



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