马斯克警告中国火箭技术挑战,难度不容小觑
近期,一张对比图在国际社交媒体上引起热议,展示了中国天兵科技的天火21发动机规划与SpaceX的成熟产品猛禽3之间的推力相似性。两款发动机在海平面推力上几乎相同,只有2千牛的差距,令很多人关注。而马斯克则在短时间内对此做出了评论,称不建议新公司挑战猛禽3级别的产品,强调其内部结构复杂,需要经过高水平的金属3D打印才能实现。这番话引发诸多解读,似乎是在“劝退”中国的私营航天企业,但实际情况究竟如何呢?
这张图并非来自天兵科技官方,而是由一位海外航天观察者发布,随后被一位美国航天编辑转发,并评论称中国的私营航天技术不可小觑,进而引发马斯克的回应。天火21目前仍在规划中,只公布了目标参数,包括使用液氧甲烷作为推进剂的全流量补燃闭式循环设计,其海平面推力为2450千牛,并可在50%至110%之间调节,但其他核心参数尚未对外发布。
相比之下,猛禽3已经在星舰上成功装机,海平面推力为2452千牛,且其重量轻至1525千克,推重比超过180,比前代猛禽2有显著提高,性能差距一目了然。火箭的每一公斤重量都直接影响运载能力,这一点不容忽视。 球友会
技术难度方面,全流量补燃循环的复杂性极大。普通液体火箭发动机采用涡轮泵,将推进剂压入燃烧室,而全流量循环要求两个预燃室,分别用于驱动燃料泵和氧泵,推进剂必须先流过涡轮,之后才能进入主燃烧室。这一过程虽然能够减少涡轮泵的热负荷,提高发动机的寿命与效率,但协调困难,稍有差错可能导致点火失败或其他问题。并且,富氧环境下金属被侵蚀的风险和积碳问题也需共同解决。
在全世界范围内,能够成功开发出全流量循环发动机的仅有SpaceX的猛禽系列。苏联曾尝试过类似的RD-270发动机,最终因技术问题未能实现成功入轨。马斯克提到的精密3D打印技术并非夸大要求,而是应对富氧环境下金属点燃风险的必要措施。
SpaceX的勇气来自于无数次失败的尝试和实验,猛禽项目自2012年立项以来,经历了7年的开发,关键样机也曾经历过爆炸。相较之下,国内多家私营航天公司已经开始积极探索,星梭科技的猛犸一号成功点火,火圣宇航也完成了富氧预燃室的长程热试车,蓝箭航天的蓝焱发动机也在测试中不断取得进展。 球友会
天兵科技也在积极推进火箭研发,曾遭遇失利后迅速进行技术调整,准备再次发射。尽管在部分参数上与猛禽3相似,但其他性能差距仍然明显。马斯克确实谈到了技术的高难度,但中国的私营航天团队已经在前进的路上,难以被一两句话所阻挡。