航天器|长征二号F发射,神秘航天器曝光!大国空天博弈,谁能笑到最后?
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据新华社9月4日报道 , 我国4日在酒泉卫星发射中心 , 利用长征二号F运载火箭 , 成功发射一型可重复使用的试验航天器 。 那么什么是可重复使用的航天器 , 外界又对这次发射是怎么看的呢?
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可重复使用的航天器 , 是指这种航天器 , 能够重复完成“发射 , 入轨 , 脱离轨道并重新进入大气层”这一过程 。 而传统的航天器 , 一般是在使用后消耗掉(或者抛弃 , 或者在重入大气期间燃烧销毁) 。 虽然很多载人飞船或者侦察卫星的返回舱并不完全烧毁 , 但也并不能重复使用 , 因此也属于传统航天器 。 而我国近期发射的新一代载人飞船 , 由于采用了新的设计 , 也属于可重复使用的航天器一类 。
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美国已经放弃的航天飞机 , 就是属于典型的可重复使用的航天器 。 由于航天飞机需要完成载人重新进入大气和水平降落这一过程 , 因此在隔热等技术设计上提出了非常高要求 。 例如航天飞机需要有15%的质量用于隔热 , 需要使用增强碳-碳等高技术耐烧蚀材料 , 而且还要能重复使用 。 此外航天飞机水平降落在跑道上还需要机翼和起落架 。 这些通常消耗约太空船质量的9-12% 。
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这就意味着航天飞机需要有接近30%的质量 , 是用来完成返回的任务 。 因此航天飞机的有效载荷利用 , 要比传统航天器更低 , 技术复杂度反而更高 , 这些都限制它的发展 。 因此在美国两架航天飞机接连发生重大事故后 , 主流航天大国已经基本搁置载人航天飞机的发展 , 转而使用更便宜的传统载人航天器 。 即便是美国的“龙”飞船当初设想了垂直降落的概念 , 但是后来也取消 , 使用降落伞降落在海上 。
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除了航天飞机 , 现在新一代的重复使用的航天器 , 最典型的就是我国的新一代载人飞船和美国的“龙”飞船 。 除此以外还有美国的X-37B、美国的“追梦者”货运飞船 , 前苏联的暴风雪航天飞机、波音Starliner飞船 , 甚至上世纪60年代的X-15火箭动力飞机也算重复使用的航天器 , 但是目前主力使用的、曝光率最高的 , 其实是X-37B 。 美国目前有美国空军X-37B航天飞机在轨道上执行第六次任务 。 此外 , 美国著名的SpaceX公司的猎鹰火箭 , 属于可多次重复使用一级助推器的液体燃料运载火箭 , 不属于可重复使用航天器 。
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在发射之后 , 美国的spacenews.com/网站报道称 , 近几个月来 , 长征2F运载火箭的发射塔进行了明显的改装工作 。 这导致了人们的猜测 , 即这项工作是为了发射比标准的长征2F尺寸更宽的有效载荷 。 是不是类似于X-37B的航天飞机 , spacenews.com网站也没有进行报道 , 毕竟没有照片公布 。 但是上文我们已经分析了 , 我国近期发射的新一代载人飞船 , 和美国的“龙”飞船一样 , 都属于可重复使用的航天器一类 。 如果这个也是类似的设计 , 完全可以大范围公开报道 , 而且也不用改装发射塔 。
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如果是类似于X-37B的设计 , 那么意味着在可重复使用的航天器领域 , 中美都有了互相对标的产品 。 也就是说在可重复使用的航天器领域中最值得研发的技术 , 中美都在涉猎 。 当然从历史积淀上来说 , 美国优势更大 , 毕竟载人的航天飞机这一当初的神器 , 我们是没有的 。 但载人的航天飞机一些固有缺陷 , 也意味着无人化的X-37B , 费效比更高 。 它实际就是太空领域的无人机 , 必然成为载人航天有益的补充 。
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此外 , 航天飞机 , 最后能不能实现向“水平起飞、水平降落”的空天飞机的转换 , 这是包括中美在内所有航天大国的梦想 。 在这一点上 , 谁首先实现突破 , 谁就获得了争夺制空权和制天权的关键武器 。 2007年神龙跨大气层飞行器被悬挂在轰-6机身的照片 , 证明中方正在朝这个目标努力 , 但现在由长征二号F运载火箭发射 , 证明垂直起飞、水平降落 , 才是中美航天飞机发展的理性道路 。
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【航天器|长征二号F发射,神秘航天器曝光!大国空天博弈,谁能笑到最后?】实际从航天发射载荷利用上来说 , 可重复使用火箭就完全能够满足需要 , 因此从航天发射市场的竞争角度看 , 可重复使用火箭技术是重中之重 。 但载人或者无人空天飞机的发展 , 则是争夺制空权和制天权的战略性技术 , 其等级要超出可重复使用火箭技术 。 因此尽管目前中美都实现了航天飞机垂直起飞、水平降落 , 但下一步的空天飞机才是争夺的焦点 。 从这一点来看 , 全球大火的SpaceX公司的猎鹰火箭 , 并不意味着美国人能笑到最后 。
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