日本正在研製重複使用型火箭,可重複使用100次!

4月17日,《日本經濟新聞》發佈消息,日本宇宙航空研究開發機構(JAXA)將於2019年春季進行重複使用型火箭的起降試驗。美國SpaceX在重複使用型火箭上取得成功後,日本也加快了對該技術的研究進程。新火箭被認為能大幅降低發射費用,力爭2030年投入使用。


日本正在研製重複使用型火箭,可重複使用100次!

試驗將在位於日本秋田市的Noshiro測試中心進行。測試所用的火箭屬於實驗型小火箭,全長僅為7米。試驗首先將火箭發射到5千米高空,當下降至100米則進入回收著落階段,發動機將再次點火進行反向減速。與此同時,火箭的回收著落系統也將開始工作,JAXA將重點測試火箭著落導航、火箭姿態修正等技術。此次試驗是JAXA此前研究項目(重複使用型火箭測試)的一部分。重複使用型火箭測試(Reusable Vehicle Testing) 是JAXA於1998年成立的一個研究項目,由宇宙科學研究所(JAXA下屬機構)稻穀芳文教授主導,所測試的火箭被稱為RVT,該項目旨在為將來生產大型重複使用型火箭(目前測試所用的RVT全長僅為7米)做技術儲備。同時,重複使用型火箭也被認為是H3火箭的繼任者——日本新型主力火箭H3目前正在研製中,將於2020年首次發射。
日本正在研製重複使用型火箭,可重複使用100次!

RVT項目主要分為3個部分:火箭機體的製造,地面及空中飛行測試。根據不同階段,RVT被以數字順序編號命名(最新為RVT-14)。2006年,在經過9次試車後RVT發動機的主要參數得到確定:該發動機採用液氧 / 液氫 ( LOX/LH2 )作為燃料,推力達8KN,推重比為70——因為RVT是實驗型小火箭,所以相較於傳統火箭發動機的推力顯得更低。隨著RVT發動機的確定,其後的測試火箭皆是在RVT-4的基礎上進行改進,將新的部件與RVT-4進行結合後再進行測試。


日本正在研製重複使用型火箭,可重複使用100次!

截止到2017年2月,作為重複使用型火箭測試項目最新的火箭,RVT-14所用的發動機起動和停止的累計次數記錄了142次,累計燃燒時間達到了3785秒。這證明它可以承受相當於100次發射的負載。除了能多次重複使用的發動機外,火箭回收過程中的著陸系統也非常關鍵。著落系統主要包括GPS導航和火箭姿態修正兩部分。目前JAXA已成功進行了三次火箭回收測試,其中,2017年進行的最新一次測試中,RVT-14按照預定計劃被成功回收,但著陸系統開始工作的高度僅為42米。在接下來明年的測試中,JAXA打算將火箭發射到5千米,著陸系統開始工作的高度提升至100米,以測試著陸系統是否滿足在更高的條件下使用。


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