12月15日:谷神星二号遥发射
看点:验证液体上面级回收
难度系数:五颗星
成功率:极低 全球无实现者
点评:星河动力一直是笔者最看好的航企,敢为天下先,一直在挑战液体上面级回收、一级海面回收、电磁弹射发射等高难度方案,三者若能实现,知道发射成本是多少吗?500美元一公斤!
相关标的:$泰胜风能(SZ300129)$ $四川金顶(SH600678)$
12月17日:长征十二甲
看点:一级火箭回收
难度系数:四颗星
成功率:极高
点评:总设计师下了军令状,且信心满满,大家对此也抱有信心。
相关标的:$航天机电(SH600151)$
结尾顺便介绍一下液体上面级回收技术为什么这么难。
火箭液体上面级回收的难度非常高,主要体现在多个技术环节的复杂性和严苛要求上。
- 飞行状态与环境挑战:液体上面级在回收过程中需经历从轨道再入的高超音速阶段到最终着陆的多个复杂飞行状态,包括超音速再入气动滑行、发动机反推减速等。这一过程面临极端环境变化,如大气压力从标准大气压骤降至零、温度从零下250C升至1500C以上,同时伴随风切变、湍流等扰动,对箭体结构和热防护系统构成严峻考验。
- 制导与控制精度:回收要求火箭以垂直姿态精准降落在移动平台(如海上平台)上,着陆精度需控制在10米以内。这需要高精度的导航、制导与控制系统(如惯性测量单元、GPS冗余设计),以及实时调整姿态和位置的能力,尤其在超音速再入阶段,气动滑行控制对总体布局和算法可靠性要求极高。
- 发动机关键技术:液体火箭发动机需具备大范围推力调节能力(如毫秒级响应),在低推力状态下稳定燃烧,避免熄火或振动。节流装置的可靠性、涡轮泵在变工况下的稳定性,以及多次启动能力都是难点。例如,液氧甲烷发动机需在重复使用中保持性能,这对材料耐久性和工艺提出了更高要求。
- 结构与材料限制:上面级回收需在保证强度的同时减轻重量,采用新型复合材料(如碳纤维贮箱)以应对再入时的气动加热和落海腐蚀。但材料需兼顾轻量化与耐久性,且回收后可能需简单检测维护即可复用,增加了设计复杂度。
- 系统集成与验证:回收涉及传感器、栅格舵、飞行控制算法等多系统协同,任何环节偏差(如姿态控制失稳、着陆腿展开不同步)都可能导致失败。多次试验(如朱雀三号)表明,即使实现高精度制导,仍需通过大量飞行数据优化冗余设计和故障应对策略。
总体而言,液体上面级回收是航天领域的前沿挑战,需突破动力、控制、材料等多方面瓶颈,但其成功将显著降低发射成本,推动可重复使用火箭技术发展。
$泰胜风能(SZ300129)$ $四川金顶(SH600678)$ $航天动力(SH600343)$
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