中新網(wǎng)海南文昌12月3日電 (記者 王曉斌)12月2日，在海南文昌舉辦的文昌國際航空航天論壇上，中國科學(xué)院院士、運(yùn)載火箭技術(shù)專家范瑞祥做大會報告，闡述了中國商業(yè)火箭的發(fā)展前景。他預(yù)判，中國商業(yè)火箭將從高成本、低頻次發(fā)射發(fā)展到可重復(fù)使用的高效率、高頻次發(fā)射，未來可能會歷經(jīng)四個發(fā)展階段。

12月2日，文昌國際航空航天論壇在海南文昌開幕。圖為論壇的開幕式暨主論壇環(huán)節(jié)，專家作主旨報告。記者 王曉斌 攝

范瑞祥介紹，早在上世紀(jì)80年代末，中國就開始了商業(yè)火箭的研制工作。中國首批商業(yè)火箭長征-2E和長征-3B運(yùn)載火箭上世紀(jì)90年代研制成功后，主要承擔(dān)國外商業(yè)通信衛(wèi)星的發(fā)射任務(wù)。2024年11月30日，長征12號火箭在新建成的海南商業(yè)航天發(fā)射場首次發(fā)射圓滿成功。新工位、新火箭開啟了海南商業(yè)航天的新征程，對中國商業(yè)航天的發(fā)展具有里程碑意義。

在大會報告中，范瑞祥預(yù)測，中國的商業(yè)火箭未來可能歷經(jīng)四個階段。第一階段，由現(xiàn)役成熟火箭以及直徑4米級的新研商業(yè)火箭承擔(dān)發(fā)射任務(wù)，此類火箭按一次性使用設(shè)計，其近地軌道運(yùn)載能力達(dá)10噸級，將為中國商業(yè)火箭的發(fā)展奠定重要基礎(chǔ)。

與此同時，中國有多家商業(yè)公司在研發(fā)多型商業(yè)火箭，火箭直徑從3.35米到4.5米不等。預(yù)計明年到后年將陸續(xù)進(jìn)行首次發(fā)射和飛行，待技術(shù)成熟后進(jìn)行火箭第一級回收飛行驗證。

火箭跨入可重復(fù)使用階段，可視為中國商業(yè)火箭發(fā)展的第二個階段，這一階段的目標(biāo)是研制直徑5米級的火箭，火箭第一級可重復(fù)使用，其近地軌道運(yùn)載能力可達(dá)20噸級。此類火箭研制成功后，將是未來中國商業(yè)火箭的主力。

第三個階段是研制直徑7米級、采用液氧/甲烷推進(jìn)劑的超大型火箭，第一級可重復(fù)使用，其近地軌道運(yùn)載能力將達(dá)到50噸級。

第四個階段是研制直徑10米級、兩級可重復(fù)使用的重型火箭，其近地軌道運(yùn)載能力將突破100噸級。

據(jù)推測分析，中國到2030年商業(yè)衛(wèi)星每年至少發(fā)射1500顆，商業(yè)火箭每年至少發(fā)射150發(fā)。低軌星座成千上萬顆衛(wèi)星的發(fā)射和部署，對運(yùn)載火箭提出了巨大的挑戰(zhàn)。

范瑞祥說，航天發(fā)射必須由過去的“高成本、低頻次”向“高效率、高頻次”轉(zhuǎn)變，為此必須要攻克和掌握火箭重復(fù)使用技術(shù)，實現(xiàn)火箭回收和多次復(fù)用，大幅降低發(fā)射成本。

火箭重復(fù)使用很難實現(xiàn)嗎？目前全球范圍內(nèi)，僅有美國太空探索技術(shù)公司(SpaceX)掌握了火箭重復(fù)使用技術(shù)、并實現(xiàn)了商業(yè)化應(yīng)用。

范瑞祥說，火箭重復(fù)使用的關(guān)鍵在于火箭第一級的可靠和安全回收，其從發(fā)射到著陸，需要經(jīng)歷起飛上升、一二級分離、調(diào)姿滑行、動力減速、氣動減速、動力著陸等多個階段。

“動力減速和氣動減速這兩個階段技術(shù)風(fēng)險最高。”范瑞祥說，過去中國因為研制的是一次性使用火箭，在相關(guān)方面的技術(shù)積累較少。隨著中國商業(yè)航天的大幕拉開，業(yè)界將聚焦大運(yùn)載能力的可重復(fù)使用火箭的研發(fā)。(完)