在全球航天竞争的赛道上,每一次突破性进展都会牵动各方神经。就在7月10日,中国以一场教科书级的火箭回收试验向世界宣告:我们在可重复使用运载技术领域,又迈出了关键一步。然而让人始料未及的是,仅仅隔了不到24小时,日本方面便紧锣密鼓地跟进了一场所谓的"火箭回收测试"。
可当现场视频曝光后,不少业内人士和航天爱好者都忍不住笑出了声。这场被外界戏称为"跟风式表演"的试验,究竟暴露出日本航天怎样的真实家底?今天我们就来掰开了、揉碎了,好好聊一聊这件事。
7月10日当天,海南商用航天发射场上演了一幕令人振奋的画面。长征十号乙运载火箭在烈焰轰鸣中腾空而起,一子级在完成既定任务后,精准地降落在专用回收船"领航者"号的巨型拦阻索系统中。这不仅仅是中国首次实现入轨级火箭一子级的海上可控回收,更是全球范围内第一次将钢丝网捕获路线付诸实践并取得成功。要知道,这种技术路径在世界航天史上是前所未有的,它标志着中国在可重复使用运载器研发上,走出了一条完全独立的创新之路。
说到这里,就不得不提一下大家耳熟能详的马斯克"筷子夹火箭"方案。中国此次采用的拦阻索回收系统与之相比,各有千秋。拦阻索方案的短板在于单次应用成本偏高,短期内想要实现高频次的快速重复使用确实存在难度。但它的优势同样明显——对火箭重量和飞行偏差的容忍度更大,安全冗余更充足。说到底,这两条技术路线并不存在谁高谁低的问题,本质上是不同国家根据自身需求和工业基础所做的战略选择。
中国这边的试验刚刚传来捷报,日本的反应速度可以说相当迅速。7月11日一早,日本方面便迫不及待地启动了代号为"RV-X"的回收试验项目。从公开的现场影像来看,一枚体积小巧、外形敦实的推进器在点火后喷射出大量白色烟雾,在推力作用下缓慢爬升至大约十米的高度。随后它在空中短暂悬停,按照预设程序逐步回收动能,最终稳稳降落回原来的发射台位置。日本官方随即对外宣布:试验圆满成功。
从日方的宣传口径来看,似乎在传递一种"中国能做到的,我们同样可以"的信号。但客观地说,把这两次试验放在一起比较,实在是有些牵强。中国那套系统能够回收重达十几吨的一级火箭,尤其是入网捕获技术属于全球首创、独此一家。而日本这套RV-X系统,往好听了说是一台小型垂直起降验证样机,往实际了讲,它连真正意义上的运载火箭都够不上。据了解,这套系统由三菱重工从2016年就开始着手研发,原本计划今年3月进行首飞测试,结果不是设备出了故障,就是碰上恶劣天气,前前后后折腾了四个多月,直到7月11日才勉强完成首次试飞。
从技术参数上看,RV-X的整体长度约7.3米,直径1.8米,底部安装了四条着陆支架,整备质量大致相当于一艘大型载人飞船的返回舱。这种体量的飞行器,既不具备发射卫星的能力,也无法承担货物运输任务。更值得一提的是,11日当天的所谓"试验",火箭仅仅离地十米,随后横向移动了大约十五米便落地,整个飞行过程不到三十秒。在业内,这种程度的测试有一个非常形象的叫法——"蚂蚱跳试验"。说白了,日本进行的这次测试,严格来讲不过是一次悬停着陆的初级验证,跟中国乃至美国正在推进的火箭回收工程,根本不在同一个量级上。
尽管如此,日本在后续规划中还是画了一张不小的蓝图。按照他们的路线图,接下来要把飞行高度逐步提升到一百米,然后循序渐进地推进。最终目标是在2030年前后研发出真正可重复使用的正式运载火箭,届时将用于替代目前服役的H3运载火箭。围绕火箭回收这一核心领域,日本目前制定了三条并行的发展路径。
第一条路,是对标美国SpaceX的猎鹰九号模式,也就是利用发射塔进行火箭的垂直回收再利用。所以日本的RV-X才采用了四条支腿的硬着陆方案。但问题在于,日本现有的H3氢氧火箭自重偏大,发动机在高空环境下实现二次点火重启的技术难度极高,再加上美国方面对核心技术封锁得相当严密,日本想在这条路上取得突破,保守估计至少还需要五到八年时间才能迈过技术门槛。
第二条路,是学习中国的海上网捕回收方案,直接对标长征系列火箭的回收技术。据了解,日本已经针对中国这套方案开展了长期的调研和评估,意图将其纳入下一代中型火箭的备选技术方案。但同样的问题摆在眼前——核心技术并未掌握在自己手中。除非中国主动向日本开放相关技术壁垒,否则无论是从研发成本还是从技术积累的角度来看,日本在短期内都很难实现突破。
第三条路,则是技术门槛相对较低的降落伞回收方案。这种方式的好处在于日本具备快速上马的条件,不需要太长的研发周期。但降落伞回收对火箭整备质量有着严格限制,尤其是火箭落入海面后的打捞和维护问题非常棘手。因此在日本的整体规划中,这条路线充其量只能充当一个兜底的备用选项,绝不可能成为主攻方向。
综合来看,从日本当下的技术储备和三条发展路径的规划来分析,与中美两国在火箭回收领域的实际进展相比,日本大概存在十年左右的差距。在这十年的窗口期内,除非中美任何一方出现重大的技术外溢或者政策松动,否则日本想要实现所谓的弯道超车,几乎是不可能完成的任务。航天从来不是一场短跑,它考验的是一个国家长期的工业积淀、系统的技术攻关和持续的资金投入。
跟风容易,真正追上来,才是最难的那一步。
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