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      新聞正文

      作為動力技術研究的滑觸線前沿和熱點

        美國Arca近日宣稱,他們新研發的一款單級火箭“Haas 2CA”能在發射后5分鐘將100公斤重的載荷送入地球軌道。該型火箭發射系統將開展一系列地面測試,預計在2018年發射。

        如果這項技術取得成功,“Haas 2CA”將成為史上快的火箭。不過航天專家、中國航天科工集團二院二部研究員楊宇光認為,從目前已知信息來看,這項技術并不靠譜。

        比沖指單位推進劑所產生的沖量,是衡量火箭或飛機發動機效率的重要物理參數。楊宇光說,根據全世界廣泛認可的齊奧爾科夫斯基火箭方程,火箭推進劑重量要占到火箭總質量的一定比例,才能產生足夠的加速度。在相近情況下,多級火箭所產生的加速明顯大于單級火箭。

        不過,單級火箭并非完全不可能達到所需的速度。楊宇光介紹,目前有兩種途徑可以實現!耙皇翘岣呋鸺l動機的比沖,比如利用液氫液氧燃料的發動機!彼f,例如美國曾研制的X-33技術驗證飛機,就是想通過這種途徑實現單級火箭入軌。記者了解到,X-33由洛克希德·馬丁從1996年開始研制,其搭載一臺波音特別開發的“J2S”火箭發動機,采用垂直起飛方式,能在飛機跑道上著陸。由于多項技術難關難以攻克,該項目于2001年被終止。

        另一種途徑是使用組合動力。楊宇光說,該技術將多種動力形式結合使用,例如在起飛階段采用渦輪發動機;在大氣層內用超燃沖壓發動機,充分利用氧氣提高發動機的比沖;飛出大氣層外再采用火箭發動機。由于不同動力之間關系復雜,該技術的實現有一定難度,卻非遙不可及。據科技日報記者了解,作為動力技術研究的前沿和熱點,組合動力技術已受到各國關注。我國也已對其中一些關鍵技術開展了探索。在6月舉行的2017年全球航天探索大會上,航天科工集團公布了基于組合動力、可重復使用的新一代天地往返飛行器研制計劃。

        然而,“Haas 2CA”火箭所用技術與上述兩種途徑均不相符。Arca聲稱,該火箭以過氧化氫和煤油為燃料,依靠“線性氣尖引擎”產生理想噴流,實現無限膨脹比,增加引擎的比沖量。

        楊宇光表示,對該發動機并不了解。但他認為,過氧化氫和煤油的燃料組合能量特性很差,其比沖遠低于液氫液氧發動機!坝眠@樣的燃料,發動機性能一定高不了,不可能實現單級入軌!彼硎。記者 付毅飛
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