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刘百奇 向璀璨星河进发

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刘百奇 向璀璨星河进发

在不久前举行的北京亦庄创新例行发布会上,星河动力(北京)空间科技有限公司(以下简称“星河动力”)宣布2020年5月将进行“谷神星一号”运载火箭入轨发射任务。发射前准备工作如何?液体火箭进展怎样?本报独家专访星河动力董事长刘百奇,揭秘星河动力向璀璨星河出发路径。

固体运载火箭“倒计时”

3个月前,星河动力召开“谷神星一号”固体运载火箭“三合一”试验(二级发动机与伺服系统联合热试车及一二级级间热分离试验)方案评审会。这标志着其离发射又近了一步。

刘百奇说,“谷神星一号”运载火箭去年2月立项,各项工作正“一路小跑”地往前推进,轨姿控、动力配置等已全部完成试车,一级固体发动机已完成地面试车,二三级固体发动机已投产,将陆续开展地面热试车,电气、结构产品已完成设计并投产,年内将开始全箭总装,争取明年5月首飞,火箭将搭载3颗卫星,剩余74千克运载能力正在进行全球征集。

航天事业的特殊性和复杂性决定了工作中来不得半点虚假,要特别能攻关,通过不断探索和反复试验取得坚实的进步。商业火箭更应该注重服务质量,刘百奇为火箭也定了一个服务标准,在他看来,火箭既然是一个运输卫星的工具,就应该给卫星提供一个“舒服、舒适”的环境。比如研发团队正在聚力攻关分离整流罩时的震动冲击对卫星的影响等问题。

星河动力固体运载火箭首飞即冲击入轨目标。底气来自于哪儿?

刘百奇告诉记者,凡事预则立,公司成立之初,就制订了详细的发展路线,这两年走的每一步都是按照时间节点来实施的。他坦言,会根据外部环境有修偏,但大方向不会变,公司的发展规划是基于创始团队对行业的理解和对商业航天的认识。

把问题解决在地面

在星河动力展示区,记者看到了一台“长相”特别奇怪的设备,据了解,这是“智神星”重复使用中型液体运载火箭的主动力——40吨级重复使用液氧/煤油发动机燃气发生器。

如果说发动机是火箭的心脏,那么燃气发生器则是心脏的起搏器。作为重复使用液氧/煤油发动机的核心组件之一,燃气发生器将发动机4%左右推进剂以富燃状态组织燃烧,喷出高温、高压燃气(烟气),为发动机涡轮泵提供做功介质。

星河动力在试车过程中要求所有的部件都是可以重复使用的。比如,燃气发生器不仅会在试车时用到,在下一次试验的时候还会用到。把燃气发生器固化成一个产品,后续的所有试验都会用到它,这样既节约了成本,也缩短了周期。

组成这台自主研发的液氧/煤油发动机燃气发生器的部件都是这个发展思路,把事情一次性做对,可重复使用,性能良好,最终实现火箭的发射也是一个“白菜价”,真正体现出可重复使用火箭的经济性。这也符合商业航天的规律。

星河动力把事情一次性做对的信心来源于哪里?刘百奇说,那就是提高标准要求,因为发动机的研制不能“上天去试错”,要把问题都在地面上解决。

跑向“中国版梅林”

发动机是决定运载火箭性能的最关键因素之一,是火箭系统设计的前提基础。关于发动机,SpaceX目前使用9台液氧煤油燃料的梅林发动机作为猎鹰9号火箭的第一级发动机,1台真空版梅林发动机作为第二级发动机。

这也是星河动力采用液氧/煤油作为“智神星”中型液体运载火箭发动机燃料的主要原因,技术相对成熟。

“在起步阶段,选择相对成熟的技术路径,更符合星河动力‘跳一跳,能够得着’的目标。而从甲烷、煤油这两种燃料的对比上来看,煤油这种燃料实现重复使用是没问题的,经济性也非常好。”刘百奇说。

猎鹰9号目前的发射价格为每公斤载荷0.23万美元左右,相对便宜。实际上,世界上还没有一枚真正意义上的把液氧甲烷作为燃料的运载火箭。

据了解,我们国家的液氧/煤油火箭发动机与SpaceX的梅林液氧/煤油发动机采用的是不同的技术路线。“我们的目标是研发一款媲美SpaceX的梅林液氧/煤油发动机,采用它的技术路线,而不是走‘国家队’的路线,星河动力一直强调作为‘国家队’的补充,而不是把‘国家队’的技术拿出来复制和拷贝。”刘百奇说。

“智神星”40吨级重复使用中型液体运载火箭的推力,与“国家队”的指标迴然不同,而且大推力的技术方案、组件也不一样,包括刚试车成功的“多回流涡异形燃气发生器”。

在刘百奇看来,中国需要一个像SpaceX那样的梅林发动机,星河动力正在朝着这个方向努力。

未来将尝试太空采矿

前不久,着力建设“场景新城”的经开区发布了“飞天”场景。星河动力作为3家受邀单位之一,把公司的情况向媒体和投资人进行了全面介绍。刘百奇说,没想到政府为企业搭建了这么好的平台,增添了企业的信心。

“我觉得还可以有更多的企业参与进来,一个行业要发展,有两个因素特别重要,一是活跃的创新氛围,这个行业如果不活跃,没有人干,那这个行业肯定发展不起来,如果开始建设‘人工智能星座’,火箭的产能是严重不足的;二是企业发展需要有天时、地利、‘人才’和良好的营商环境,经开区具备了需要的所有条件。”刘百奇说。

实际上,星河动力的快速发展也得益于区内企业营造的氛围。据了解,星河动力“谷神星一号”固体运载火箭的整流罩就由爱思达航天提供,后期还会与其他火箭公司探讨合作,比如说,在供应链上实现共享等,能极大降低采购成本。

星河动力会根据“三步走”战略推进公司发展,刘百奇说,第一步,希望通过明年5月发射固体火箭来解决有无的问题,形成造血能力,让公司能稳定地“活下去”;第二步,星河动力要实现一个重复使用的中型液体火箭,作为未来我国“人工智能星座”的重要运载工具;第三步,星河动力会尝试太空旅游、采矿等,实现公司提出的“让太空资源融入生活”的目标。融媒体中心记者 方针

发布于:北京

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