火箭实验室将研发颠覆性的中子中型运载火箭

导语

据每日航天2021年12月2日报道，基于电子运载火箭的成熟经验，火箭实验室将开发中子中型运载火箭，其载荷能力为8吨，可完成载人航天、巨型星座发射和深空探测等任务。中子火箭在设计、材料、推进和可重复使用架构等方面具有一些颠覆性的特点。

火箭实验室创始人兼首席执行官彼得·贝克表示，中子火箭不是传统的火箭，而是一种高可靠性、可重复使用和低成本的新型运载火箭；与传统火箭从设计开始不同，中子火箭将根据客户的需求开始研发；预计未来十年发射的卫星中有80%以上都是卫星星座，具有独特的部署需求，而中子火箭是第一个专门解决此类特殊需求的运载工具。中子运载火箭的颠覆性体现在以下几点：

1 简化发射和着陆流程的全新底座结构

可重复使用是实现频繁且低成本发射的关键，因此从设计开始，中子火箭就内置了着陆回收、再次发射的能力。从中子火箭的外形来看，该火箭为带有宽底座的锥形火箭，可为着陆提供坚固、稳定的底座，无需复杂的机构和着陆腿。这种平衡的结构还消除了对笨重的发射场基础设施的需求。中子火箭可不依靠发射塔架，只使用自己的底座就可以进行发射活动；发射入轨释放二级火箭及载荷后，一级火箭将返回地球，在发射场软着陆。

2 突破常规设计的全新整流罩概念

中子火箭的独特设计还体现在“饥饿河马”整流罩上。“饥饿河马”整流罩将成为火箭一级的一部分，与一级完全集成在一起；“饥饿河马”整流罩不会像传统整流罩那样与火箭分离坠入大海，而是会像河马张开大嘴一样张开以释放火箭二级和载荷，然后再次关闭并与一级火箭一起返回地球。降落在发射台上的火箭是带有整流罩的一级火箭，可在较短时间内集成二级火箭并再次发射。采用“饥饿河马”整流罩设计可加快发射频率，消除在海上回收整流罩的高成本、低可靠性。

3 高性能的火箭二级

由于采用“饥饿河马”整流罩设计，火箭二级在发射时将完全被包围在火箭一级和整流罩内。因此，中子火箭的二级将是历史上最轻的火箭二级。通常，火箭二级是运载火箭外部结构的一部分，在发射期间将暴露在低层大气的恶劣环境中；而通过安装火箭一级和“饥饿河马”整流罩，中子火箭的二级无需承受发射环境，并可以显著减轻重量，从而实现更高的太空性能。目前火箭二级仍设计为一次性使用。

4 世界上第一种采用碳复合材料的中型运载火箭

中子火箭将是世界上第一种采用碳复合材料的中型运载火箭。中子中型火箭采用一种全新、特殊配方的碳复合材料，重量轻、强度高、可以承受发射和再入的巨大热量和冲击，使第一级能够频繁地重复使用。为了实现快速制造，中子火箭的碳复合材料结构将使用自动纤维处理系统制造，该系统可以在几分钟内建造数米的碳复合材料火箭弹壳。

5 为可靠性和重复使用而打造的火箭发动机

中子火箭将由全新的阿基米德火箭发动机提供动力。阿基米德由火箭实验室设计和制造，是一种可重复使用的液氧/甲烷气体发生器循环发动机，能够提供1兆牛顿推力和320秒的比冲。中子火箭一级采用7台阿基米德发动机，二级采用1台真空版阿基米德发动机。中子火箭采用轻质碳复合结构，将使阿基米德发动机不需要太高的性能与复杂性。通过开发具有适度性能要求、相对简单的发动机，可以大大加快开发和测试的时间表。

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来源 | 每日航天

图片 | 互联网

作者 | 廖小刚

编辑 | 赵霄