上海航天技術研究院正在全力研制可重復使用的航天運載器，經前期論證，已經明確了未來發展“路線圖”，目前正在按計劃逐步推進。
這是一個令人振奮的消息！不久的未來，我國也將掌握可重復使用的運載火箭技術。
解放日報·上觀新聞記者從中國航天科技集團上海航天技術研究院獲悉，該院正在全力研制可重復使用的航天運載器，經前期論證，已經明確了未來發展“路線圖”，目前正在按計劃逐步推進。
由進入空間能力發展至天地往返重復使用進出空間的能力，是航天大國向航天強國邁進的重要標志。而隨著商業航天的發展，如何進一步提高火箭運載能力，降低發射成本，是商業航天必須要面對的問題。美國太空探索技術公司（SpaceX）的橫空出世，給全世界耳目一新的感覺。隨著SpaceX公司獵鷹九號火箭數次實現回收，并將回收的一級火箭再次使用，業界驚呼，廉價商業航天的時代已經走來。
“其實早在2003年，上海航天就將視線投向重復使用運載器，并開展了專項課題預先研究。”上海航天技術研究院805所專家徐大富在接受解放日報·上觀新聞記者專訪時透露，“經過前期多輪論證迭代優化，我們已經逐步明確了需要突破的關鍵技術難點，而且確定了兩步走的發展戰略。”
重復使用運載火箭子級垂直降落示意圖。
作為我國運載火箭的總體研制單位之一，50多年來，上海航天技術研究院成功抓總發射火箭90余發，參與研制的火箭超過100枚，其中既有集全國之力、突破薄弱工業基礎的風暴一號，也有數十年擔綱主力、發射了100多顆衛星的現役運載火箭長征四號系列、長征二號丁，還有轉型升級的新一代運載火箭長征六號，歷經了中國航天事業發展中的多次重大考驗，保證了多項國家重大專項工程的順利實施，以優異成績證明了國家1969年以來在上海布局運載火箭事業這一重大決策的正確性和重大戰略意義。
正是始終堅持創新的追求，支撐上海航天技術研究院運載研制團隊不斷進步，也是這種理念，推動上海航天向重復使用運載器發起進攻。航天運載器的重復利用，一直是世界航天強國著力突破的技術難題。一旦可以實現重復利用，不但可以降低航天運輸成本，還能大大縮短航天發射周期，更好地滿足日益強勁的航天發射需求。
2011年，上海航天決定采用垂直起降重復使用運載器的方案，這在國內屬于首創。徐大富向解放日報·上觀新聞記者詳細闡述了“兩步走”的戰略目標。基于航天技術基礎和整體研究規劃，第一步，將先在現役火箭上進行關鍵技術搭載試驗，既對部分關鍵技術進行先期驗證，又可解決當前比較迫切的運載火箭殘骸的落區安全問題。據透露，上海航天技術研究院計劃在2019年利用長征四號乙火箭驗證一子級柵格舵控制落區的技術，預計可將火箭殘骸散落范圍縮小至現在的15%。此后，2020年在長征六號上驗證箭體垂直回收技術，通過飛行試驗確保精確返回飛行控制與安全著陸技術的可靠性。
垂直起降方案示意圖。
“我們研制的垂直起降火箭目前考慮主要是一子級復用，除了降低火箭發射成本以外，可以發揮重復使用運載器響應速度快、回轉復用周期短、高可靠等優勢，并將重復使用運載的部分先進技術應用于現役火箭，實現航天運輸系統的升級。”徐大富說，簡言之，第一步既解決現役火箭的落區安全問題，又將驗證箭體回收的關鍵技術。
第二步，上海航天團隊將研制全新的甲烷動力重復使用運載器，進行大系統全流程飛行試驗，全面驗證子級回收與檢測維護復用的關鍵技術。據徐大富透露，與航天飛機的帶翼外形、水平返回方案不同，目前上海航天技術研究院重復運載器方案首選火箭外形、液氧甲烷發動機為動力的垂直起降方案，重復使用次數超過20次，將使我國目前火箭運載成本降低30%以上。
一子級垂直降落示意圖。
對于研制上百發一次性火箭的上海航天技術研究院而言，垂直起降火箭具有一脈相承的繼承性。即便如此，其研發難度也不可小覷。
目前，垂直起降火箭尚處于方案論證與關鍵技術攻關階段，工程化應用將在“十五五”以后。
垂直起降火箭轉工程階段，還要進一步突破總體一體化設計及優化、精確返回與安全著陸控制、可重復使用的液氧甲烷發動機和返場無拆卸快速檢測與維護等多項關鍵技術，既保證技術先進，又要兼顧經濟性與可靠性。“關鍵技術攻關都圍繞著這些目標展開，研發周期會較長，但是在明確的目標支持下，會選擇更為安全穩妥、成功率更高的方式進行技術驗證和工程實用化。”徐大富表示。
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