火箭軍專家：運載火箭重複使用有何軍事價值？

相比太空梭5億美元/次的高昂發射費用，「獵鷹9」運載火箭重複回收顯得經濟可行——

火箭重複使用有何

軍事價值

？

朱紅巍火箭軍指揮學院軍事理論研究所副研究員，從事作戰理論問題研究，榮獲軍隊科技進步三等獎2項、火箭軍軍事理論成果一二等獎6項。

製圖：喻 萌

新聞提示

在歷經4次試驗失敗後，美國「獵鷹9」運載火箭一級箭體近日成功實現海上回收。在太空科技領域，美國一直是世界的領跑者，去年12月美國就率先實現火箭一級箭體的陸上回收。有分析認為，美國陸/海回收試驗相繼成功，使火箭多域回收、重複使用成為可能，這意味著未來「載人返地」方面取得新的突破。

回收火箭要克服哪些難題？火箭重複使用有什麼軍事價值？本期我們對話火箭軍指揮學院朱紅巍副研究員，請看他的詳細解讀。

海上回收成功，火箭回收將開啟2.0時代

問：回收航天器早已不是新鮮事，回收火箭與航天器有何不同？要克服哪些難題？

答：目前，美國太空梭共發射135架次，成功回收133架次。太空梭與衛星（飛船）返回艙大多採用小長徑比的再入鈍頭體氣動外型，而火箭一級體均為大長徑比的細長型圓柱體，如「獵鷹9」運載火箭一級箭體長度48米，長徑比接近13，越是細長的飛行物，越不好控制飛行姿態，因此回收火箭的難度要大的多。

回收火箭必須克服兩大難題：一是火箭垂直回收，箭體降落過程中必須一直與地面保持垂直，這就需要火箭發動機具有推力可調、多次啟動等功能；二是箭體性能保持，即火箭發動機、燃料貯箱等關鍵部件的使用壽命必須足夠長，經得起重複使用，這就對火箭箭體的材料和工藝提出了很高的要求。

問：這次「獵鷹9」運載火箭採用海上回收方式，與陸地平台回收相比，海上回收要克服哪些難題？

答：相對於陸地平台回收，海上回收難度更大，但有更多優勢。首先，回收地點選擇較為靈活。火箭回收是一項風險極大的任務，選擇海上回收，即使失敗也不會造成人員傷亡。其次，可以運載更多有效載荷。火箭發射升空後，並不是垂直上升，其飛行軌跡呈拋物線狀。火箭一二級分離後，執行陸上回收任務的一級箭體必須減速並調頭返回。由於回收地點有限，因此一級箭體無論是垂直方向還是水平方向都要飛行較長距離，會消耗更多燃料。而選擇海上回收，一級箭體利用重力自然降落，回收船隻需提前機動到預定地點，在箭體著陸的正下方等待即可。

與陸上回收相比，海上回收火箭面臨降落點不規則晃動、突發海上惡劣氣象等問題。由於自然潮汐運動，海上經常是「無風三尺浪」，火箭海上回收存在落地瞬間的箭體垂直姿態穩定及落地後的箭體姿態固定問題。今年1月，「獵鷹9」海上回收失敗就是由於當時一個著陸支架未能鎖定，導致整個火箭傾倒在回收船上。

成功自主回收，未來具有重要軍事價值

問：實現海上回收，將給美軍帶來哪些軍事價值？

答：實現運載火箭一級箭體的海上回收，會給美軍未來作戰帶來重要的軍事價值。一方面，為美軍實現「太空控制」降低了成本。火箭發射成本的降低，為美軍部署太空武器、奪取太空控制權提供有利支撐。另一方面，為美軍彈道導彈發射陣地提供了更多選項。為防止導彈一級彈體落入人口密集區域造成人員財產損害，在選擇彈道導彈發射陣地時，必須避免彈道下方出現大中城市目標。火箭一級箭體實現海上回收，可有效控制導彈殘體落點，使美軍導彈作戰運用更加靈活。

回收只是開端，重複使用要克服諸多難題

問：從「獵鷹9」運載火箭成功回收到下一個發射周期需要多久？

答：此次「獵鷹9」運載火箭成功回收，只是證明了火箭一級箭體可以在條件惡劣的海上進行回收，這一步意義重大，但是距離下一個發射周期還有很長的路要走。比如，火箭發動機的重複使用還要解決諸多難題。火箭動力由燃燒劑與氧化劑的爆燃產生，在發動機拉瓦爾噴管喉部將形成幾千度的高溫，目前的工藝材料只能保證噴管在高溫高壓環境下可靠工作10多分鐘。這麼短暫的使用時間顯然不能滿足火箭重複使用的需要。同時，目前火箭的多數零部件都是按照「一次使用」研製的，如果要對火箭進行多次重複使用，必須從源頭上按照可重複使用標準對這些零部件進行重新設計。

問：火箭重複使用有多少價值空間？

答：「獵鷹9」火箭成功實現回收，美國國家航空航天局前局長麥克·格里芬有過評價，「回收後還要檢查『獵鷹9』經受飛行考驗後的能力，並需經過復飛合格驗收測試來驗證和獲得復飛的信心。」顯然，火箭重複使用必須解決火箭的可靠性、維修成本、壽命等問題，在這些問題得到解決後，火箭重複使用的價值才能真正體現。

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