成功回收!复用版电子号为重复使用做了哪些改进?

北京时间2023年7月18日09:27(新西兰时间7月18日13:27),搭载7颗小型卫星的“电子号”运载火箭从新西兰北岛玛西亚半岛火箭实验室1号发射场LC-1B工位发射升空,将卫星送入高度1000千米、倾角99.45度的太阳同步轨道(SSO)。此次发射是“电子号”火箭总计第38次入轨航天发射。本次任务,火箭实验室通过伞降溅落成功回收了火箭一级。

“电子号”为美国火箭实验室公司(Rocket Lab)研制的小型两级低温液体运载火箭(可选配Kick 上面级),主发动机全部采用液氧煤油推进剂。火箭全长18米,一二级、整流罩直径均为1.2米,起飞质量13吨,起飞推力22.89吨,其500千米近地轨道(LEO)运力为0.32吨。

按照火箭实验室公司的计划,“电子号”将被打造成世界第一型可重复使用的小型运载火箭。目前,“电子号”火箭的回收复用依然处于摸索阶段,经过几次验证后放弃了伞降减速、直升机吊挂回收的方案,转而选择了更稳妥的伞降减速、海上溅落的方式。

在选择海上溅落回收方式以后,公司回收团队对“电子号”进行了重大改进,将逐步迭代海上打捞方案。“电子号”回收版是专门为适应海洋环境而设计的,改进了级间段、动力装置和“卢瑟福”发动机部分内部部件的密封性,以提高对盐水的适应性,目标是使发动机具有完整的快速复原能力。

本次任务,回收团队在一级火箭上使用了一种新的、更轻的降落伞系统,第一次使用两点提升方法(two-point lifting method)从水中回收“电子号”一级。回收船安装了双吊艇架(twin davits)和甲板平台等新设备。

在发射任务过程中,“电子号”火箭点火升空约2.5分钟后,一二级在接近75千米的高度分离,随后一级开始以每小时9000多千米的速度返回地球,温度达到2400摄氏度。在起飞后约8.5分钟,第一级成功部署了一个主降落伞,减缓了其下降速度,使其在太平洋上实现软溅落。此后,火箭实验室的回收团队抵达一级溅落地点,使用专门设计的捕获支架成功地将其吊上了回收船。装船后,船员们立即冲洗“电子号”的盐水,并将其送回火箭实验室生产基地。
火箭实验室将对回收的一级火箭进行分析研究,为未来的回收和复用任务打下基础。今年年内,火箭实验室将首次对回收的“卢瑟福”发动机进行复飞即安装在新的箭体结构上使用,使“电子号”更接近可重复使用。火箭实验室的目标是对“电子号”整个一级进行回收复用,其有机会成为世界第2个实现回收复用的火箭系列。
作者:大白高国

