打造全球最粗火箭发动机 「快舟火箭」直径4.2米超大筒体曝光
▲大陆中央电视台日前批露「快舟火箭」超大筒体画面。(图/翻摄自央视,下同)
中国大陆正在进行超大直径固体火箭发动机计划,该发动机将应用于「快舟21号」、「快舟31号」大推力固体运载火箭。《央视》近日曝光了快舟火箭的最新画面,超大筒体直径达到4.2米,刷新了过去美国保持的3.71米记录。
据《央视》曝光的画面,「快舟」火箭的壳体上有明显的黑色纤维纹路,研判应是碳纤维缠绕的复合材料结构。据了解,火箭和飞弹的组成中,壳体重量是关键,壳体越轻就越能改善射程与载荷重量等关键性能。中国大陆过去碳纤维工业较不兴盛,因此火箭外壳只能使用传统金属材料,如今从最新曝光的画面来看,显然此问题已经被克服。
不过,目前火箭技术最关键的发动机本体则仍未曝光。火箭发动机的核心就是大型燃料柱,也就是严格控制燃烧速度的先进高能炸药。越大型的固体燃料柱对细小的缺陷越敏感,若是施工不妥当,机体本身有气泡、裂缝等缺陷,可能直接导致燃烧失控乃至于直接引发爆炸。中国大陆若是能够顺利克服此难关,在未来战略飞弹的性能将会有飞跃性的突破。
「快舟」火箭总设计师梁纪秋日前表示,该发动机将应用于「快舟21号」、「快舟31号」大推力固体运载火箭。据了解,在近地轨道最大运载能力方面,快舟21号火箭可达20吨,快舟31号火箭则能达到70吨。
梁纪秋表示,「快舟系列火箭处处体现商业航天的创新特质」,同时也打破业界对固体火箭「只能用于武器装备,不能用于发射卫星」的传统观念。
梁纪秋指出,固体火箭的发射不仅比液体火箭快,精度上也不落下风,近地轨道卫星发射误差可以控制在百米以内;同时,固体火箭性价比也很高,发射费用低于每公斤1万美元,不到目前国际航空发射主流价格的一半。
快舟21号、快舟31号火箭正在加紧研制中。据报导,超大直径大推力固体火箭发动机问世后,不仅能将快舟系列火箭近地轨道运载能力由1吨级提高至20吨级,还能把发射成本降至每公斤5000美元,「美国的猎鹰九号是目前世界上最便宜的火箭,快舟要做到更便宜」。
快舟系列预计要在2018年实施至少5次发射,其中「快舟11号」预计于上半年度以「一箭六星」的方式进行首飞。据《央视》报导,现在的快舟火箭已经可以将长达几个月的发射准备时间压缩至几天,打算在「一箭六星」(六颗卫星)之上,挑战「一箭九星」的方式发射快舟系列火箭。而在今年下半年,甚至打算挑战SpaceX公司2天发射2次的纪录,计划在7天内一口气发射4次。