从“星舰”到长征九号，火箭中的“大力士”有何看点？

2024-11-26 07:13:51 来源：中国科技网

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近日，美国太空探索技术公司重型运载火箭“星舰”完成第六次试飞，引发全球关注；在第十五届中国国际航空航天博览会上，我国重型运载火箭长征九号的模型也让众多参观者驻足。重型运载火箭有哪些显著特征？我国重型运载火箭研制进展如何？

中国航天科技集团一院专家介绍，重型运载火箭是火箭中的“大力士”，代表一个国家更大、更远地自主进入空间的能力。其最大特点是具备强大的推力，这对动力系统技术提出了很高要求。同时，由于体积庞大、载荷沉重，为确保在发射过程中的稳定性和安全性，重型运载火箭的结构设计也会更加精细和复杂，大型部件、特殊部件的加工难度显著增大。

据了解，“星舰”可将超过100吨载荷送入近地轨道，运力远强于太空探索技术公司现有的“猎鹰9”和“猎鹰重型”火箭。而重型运载火箭长征九号将是未来我国运载能力最大的一型火箭，一次设计、三个构型，近地轨道运载能力50吨至140吨……

值得注意的是，随着技术进步，火箭回收与重复使用逐渐成为新趋势。如“星舰”在今年10月的第五次试飞，其火箭助推器在降落时由发射塔上被称作“筷子”的机械臂“夹住”，首次实现在半空中捕获回收。这类技术有助于重型运载火箭大幅降低发射成本、提高发射效率，对于未来航天商业化发展具有重要意义。

中国航天科技集团王悦介绍，我国重型运载火箭的可重复使用也在进一步规划，未来两级完全重复使用的构型会大幅降低进出空间成本，提升进出空间效率，具备大规模航班化空间运输能力。

据介绍，长征九号重型运载火箭一级重复使用构型计划2030年首飞，两级完全重复使用构型计划2033至2035年首飞，相关研制工作正如火如荼地开展。

“我国重型运载火箭采用模块化、通用化、系列化发展思路，与国际趋势相契合，又体现了某些独特优势。”中国航天科技集团一院专家说，通过模块化设计使重型运载火箭的各个部分可以独立研发、生产和测试，然后根据不同的任务需求进行组合，提高了研发、生产效率。

而通用化则保证了不同型号火箭之间可共享一些通用部件和技术，降低了研发成本和维护难度。系列化发展思路有助于我国重型运载火箭形成一个完整型谱，满足从近地到深空不同轨道上各类探测任务需求。

专家表示，我国重型运载火箭的研制有着三大突出“气质”——

一是智能化技术普及应用。随着人工智能、大数据等技术不断发展，设计、制造和运行过程中将越来越多应用智能化技术。如通过对火箭飞行数据进行实时监测和分析，可以及时发现潜在故障和问题，并采取相应措施进行预防和处理，提高其可靠性与安全性。

二是材料技术不断创新。为满足重型运载火箭高性能要求，新型材料研发和应用将成为发展重点。一方面将在材料体系选用上积极创新，降本增效。另一方面，高强度、耐高温、耐腐蚀的新型复合材料将应用于某些结构件、发动机等，提高其整体性能和寿命。

三是坚持绿色环保的发展方向。未来将不断研究应用更加环保、高效的推进剂，减少对大气层内和空间环境污染。同时，在火箭设计和制造过程中也更加注重低成本技术应用，实现可持续发展。

让我们一起期待重型运载火箭技术不断发展突破，为向更遥远的深空探索提供更大“推力”。