中国首次实现液体火箭发动机重复使用

中国在火箭回收方面又向前迈进了一步。

日前，Xi安航天动力研究所关伟表示，最近几天，Xi安航天动力研究所自主研发的某型液氧煤油发动机首次实现了重复飞行试验验证。

这台发动机作为某型飞机的主动力装置参加首次飞行试验后，经过检查维修，重新组装，顺利完成了反复飞行试验这是我国首次重复使用液体火箭发动机

Xi安航天动力研究所成立于1958年4月2日，又称中国航天科技集团公司第六研究院第十一研究所这个研究所是中国航天液体火箭发动机研究设计中心

据Xi安航天动力研究所介绍，液体火箭发动机作为航天飞行器的主要动力装置，功能全，性能高，技术难度大，研制周期长液体火箭发动机可重复使用技术对可重复使用航天运载器至关重要

其中，液氧煤油发动机是我国新一代运载火箭的主要动力装置，具有高性能，大推力，无毒无污染等优点。

据央视新闻报道，从一次飞行到两次飞行使用液氧煤油发动机的这一小步，为我国后续研制更大推力的可重复使用液氧煤油发动机积累了宝贵经验，探索了道路，标志着我国航天可重复使用液体动力实现了从零到有的突破。

火箭联合创始人，副总指挥万枚告诉界面新闻，原来火箭发动机是一次性使用的实现了重复使用技术后，发动机可以多次使用，降低了成本，提高了性能

尤其是在马斯克的SpaceX推动下，国内外火箭发射从一次性使用到可重复使用已经成为必然趋势好名字

2015年12月，美国私营航天公司SpaceX发射的猎鹰9号火箭首次回收之后几年反复推出

据万美介绍，火箭一级助推器的制造成本占整体火箭制造的70%以上以SpaceX猎鹰9号为例在可重复使用的情况下，整个一级火箭经过简单处理后回收再使用到二级火箭，大大降低了发射成本

制造可重复使用的发动机是实现火箭回收再利用的关键之一发动机是火箭的心脏，它产生强大的动力推动运载火箭进入太空

据Xi安航天动力研究所介绍，十三五期间，Xi安航天动力研究所提前开展了液氧煤油发动机重复使用关键技术研究，取得了大量理论和实验研究成果，为液氧煤油发动机重复使用奠定了基础。

据Xi安航天动力研究所介绍，重复使用的五大关键技术是多次点火技术，宽范围变推力技术，力与热防护技术，重复使用条件评估技术和重复使用检测维护技术。

从设计之初，就根据多次工作的要求，论证了发动机的部件方案和总体布局所有阀门都是气动，电动，液压等这可以工作很多次地面研制试验实现了单台发动机不下台可重复试验8次

Xi安航天动力研究所所长张笑君表示，我国液氧煤油发动机首次重复飞行成功，标志着发动机重复使用技术进入实战阶段。

根据发动机使用的燃料，火箭可分为固体火箭和液体火箭。

液体火箭是指以液体推进剂发动机为动力系统的火箭，固体火箭由化学火箭发动机和固体推进剂提供动力。

固体火箭具有推力大，可靠性高，发射操作简单等特点，但也存在比冲小，工作时间短，推力控制困难，重复启动困难等缺点。

液体火箭具有比冲，推力可调，多次启动等优点在成本，燃料消耗和可重复使用方面具有优势，是返回式运载火箭较好的选择路径

固体火箭的相对结构和技术难度更简单商业航天公司和初创公司多以固体火箭为首发型号但是固体发动机是不能回收的同时固体发动机有危险性，大规模发展后成本有限一旦点燃，固体发动机很难控制推力，甚至无法启动和停止

在液体火箭中，除了液氧煤油发动机，还包括液氧氢和液氧甲烷。

万说，目前商业航天很少采用液氧和液氢，因为技术难度大，只有国家队作为二级或更高级别的发动机液氧煤油和液氧甲烷没有明显区别，不同的公司和机构选择的不一样

火箭学院研制的火箭选择了液氧甲烷该公司是我国民营商业航天企业之一，已完成我国首次商业航天生物载荷任务计划于2023年发射首枚星箭一体化液氧甲烷火箭达尔文二号

火箭回收方式有垂直回收，降落伞回收和有翼返回其中，垂直回收是目前国际上的主流方式，即通过重启一级火箭发动机减速，调整到与地面垂直的位置返回指定地点通过这项技术，SpaceX实现了最大限度的降本增效

华泰证券研究报告指出，目前中国民营航天企业每公斤发射成本超过1.5万美元，是SpaceX猎鹰9号发射成本的5倍实现一级火箭回收是降低成本的关键

中国民营商业航天企业也在积极探索返回式火箭技术。

2019年，柯灵航天完成了可回收火箭RLV—T5在自由状态下的首次低空飞行回收试验。

今年5月，星河动力航天公司宣布，其自主研发的天空50吨级可重复使用液氧煤油发动机首次试飞成功。

同年5月，由深蓝航天自主研制的星云—M一号试验火箭完成1公里垂直起降飞行试验，实现了试验火箭的成功回收。

8月，蓝箭航天的天阙80吨改进型火箭发动机第二次试车，标志着天阙系列液氧甲烷发动机具备可重复使用能力。

华泰证券数据显示，2015年至2021年，我国运载火箭商业发射84次，其中国家队承担了77次发射，占比91.67%2020年至2021年美国共有95次火箭发射，全部由私营企业完成，其中SpaceX发射占总数的58.95%

万枚认为，未来商业航天企业推广可重复使用火箭的动力会更大。

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