當國際輿論場上一片對中國航天成就的贊譽之聲傳來時,卻有來自西方的不同聲音冒了出來。
在中國成功完成火箭回收這一壯舉后,有人跳出來宣稱,歐洲其實更早實現了這一技術突破。
近期,我國長征十號乙運載火箭成功實現網系回收,這一成果意義非凡,它打破了美國在該領域的長期壟斷,讓中國成為全球第二個掌握火箭助推器回收技術的國家。
這一消息傳出后,國外眾多主流媒體紛紛給予積極報道,美國、英國、日本、韓國等國的媒體都明確承認了中國在航天領域取得的重大突破。
然而,一位美國航天領域的博主卻拋出驚人言論,聲稱美國之外第一個實現助推器回收的火箭,是歐洲航天局的阿麗亞娜5型運載火箭。
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在多個國家都認可中國處于“第二”位置的時候,這位美國博主卻試圖將中國的名次拉低到“第三”。
那么,這兩者真的有可比性嗎? 阿麗亞娜5型運載火箭是歐洲航天局與阿麗亞娜空間公司聯合主導研發的歐洲主力重型運載火箭。
它于1996年4月首次發射升空,直至2023年退役,服役時間長達27年。
在這27年里,該火箭總共執行了117次發射任務,其中112次取得完全成功,還創造了連續82次發射成功的驚人紀錄。
它主要從法屬圭亞那庫魯航天中心發射,其設計初衷是為了滿足商業通信衛星發射、科學探測器發射以及歐洲自主進入太空的需求。
阿麗亞娜5型火箭與我國長征十號乙火箭在結構設計上有著明顯差異。
阿麗亞娜5型采用了“芯級 + 固體助推器”的構型。
它的一級也就是芯級,依靠一臺液氫液氧發動機來提供強大的推力。
在火箭的兩側,還分別捆綁了一臺大型固體火箭助推器。
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每臺助推器的起飛重量高達277噸,其推力來源于高氯酸銨(占比68%)、鋁粉(占比18%)和HTPB粘合劑(占比14%),每臺助推器能產生的推力可達7080千牛。
而我國的長征十號乙火箭則采用了“兩級串聯無助推構型”,兩側沒有額外捆綁助推器。
它的一子級配備了7臺YF - 100K大推力液氧煤油發動機,芯二級則采用了YF - 219液氧甲烷發動機。
我們可以簡單做個類比,長征十號乙的一級,就如同阿麗亞娜5型的兩臺固體助推器,主要負責在火箭起飛時提供強大的動力。
而長征十號乙的二級,則發揮著阿麗亞娜5型芯級的作用,負責在更高空環境下提供持續推力,并將衛星等載荷精確注入預定軌道。
中歐雙方回收的,都是為火箭提供主要動力的部分,也就是長征十號乙的一子級和阿麗亞娜5型的固體助推器。
關于我國長征十號乙的成就,近期媒體報道眾多,這里就不再過多贅述,我們主要來探討一下歐洲的火箭回收技術與我國相比為何存在差距。
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按照歐洲航天局的說法,阿麗亞娜5型的固體助推器確實配備了一套名為“助推器回收系統”的獨立裝置。
簡單來說,就是在性能允許的情況下,給助推器安裝一套由引導傘、減速傘、輔助傘和主傘等組成的四級降落傘系統。
當助推器完成發射任務后,會與芯級分離,隨后進入大氣層。
進入大氣層后,助推器首先會打開引導傘,引導傘的作用是拉出減速傘,進一步降低助推器的下降速度,同時確保其姿態穩定。
當助推器下降到更低的高度和速度時,就會釋放輔助傘和主降落傘,最終將下降速度減至安全水平,實現可控濺落。
通常情況下,阿麗亞娜5型的助推器會濺落在距離發射場450公里外的大西洋水域,之后歐洲方面會出動船只前往打撈。
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從表面上看,歐洲似乎確實掌握了火箭回收技術。
但實際上,其最終目的與如今主流的火箭回收理念有著本質區別。
歐洲的火箭回收并非為了實現火箭助推器的重復使用,而僅僅停留在數據采集層面,目的是驗證火箭的發射過程,為后續的航天任務提供指導。
而我國進行火箭回收測試,是為了后續通過簡單的維護保養,讓火箭助推器或者一子級能夠再次投入使用。
其目標是將航天任務的經濟成本和時間成本大幅降低,從而滿足未來更高頻率的太空探索任務需求,比如太空旅游、大規模衛星星座建設等。
由于任務目標的不同,中歐雙方在火箭回收技術上的難度存在著巨大差異。
歸根結底,阿麗亞娜5型的助推器回收最多只能算是受控濺落和打撈,完全不具備重復使用的基礎。
從其選擇固體燃料開始,就注定了這款助推器沒有復用的可能性。
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因為固體燃料助推器在降落于大海后,即便沒有因高速撞擊而損毀,也難免會出現變形的情況。
而且,高鹽度的海水會迅速灌入助推器內部,對殘留的精密傳感器和管路造成毀滅性的腐蝕。
相比之下,無論是長征十號乙還是SpaceX的火箭,都需要通過精細的姿態和速度控制,確保火箭助推器或者一子級能夠完美垂直降落,并且被地面或海上的回收設施精準捕獲。
用我國專家的形象比喻,長征十號乙的回收精度,就如同從一百層的高樓上扔下一支圓珠筆,而這支筆要精準地插入地面上的筆筒中,其難度之大可想而知。
而阿麗亞娜5型,充其量只是隨手扔下這支圓珠筆,通過降落傘保證它沒有摔得粉身碎骨,這種所謂的“回收”在實際應用中意義并不大。
更重要的是,阿麗亞娜5型的助推器回收,并非每次發射任務都會嘗試。
正如前面所說,只有當火箭運力在將載荷送入軌道之后還有余力的情況下,才可能進行回收任務。
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在117次發射任務中,真正進行回收的次數寥寥無幾。
這位美國博主拿阿麗亞娜5型和長征十號乙比較回收技術,實在是有些業余。
我們并不是要否定阿麗亞娜5型火箭的成就。
恰恰相反,在服役的27年里,它成功地將詹姆斯·韋布太空望遠鏡、木星冰衛星探測器、羅塞塔號彗星探測器等眾多重要航天器送往目的地,為人類的太空事業立下了赫赫戰功。
即便如此,我們也不得不承認,它并沒有走上可重復使用火箭的發展路線。
阿麗亞娜5型之所以最終退役,發射成本過高是其中一個重要原因。
說到底,阿麗亞娜5型和長征十號乙走的是兩條截然不同的發展路線,各有各的特點。
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阿麗亞娜5型在歷史上留下了濃墨重彩的一筆,但在回收能力方面,確實不是它的強項。
美國博主可以強行宣稱它的助推器能平穩回到地表,但若要讓這種火箭去執行衛星星座等商業航天任務,恐怕這位博主就會啞口無言了。
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