未来“大猎鹰” 目标是火星

　　为了探测月球和火星，SpaceX正在建造“大猎鹰”超重型火箭，并计划2020年首飞，2023年绕月飞行，2024年带人踏足火星。“大猎鹰”高118米，直径9米，近地轨道运载能力高达150吨，超过了“阿波罗”计划中使用的“土星5号”和正在研制的“空间发射系统”（SLS），排名全球第一。此外，“大猎鹰”的两级火箭都可实现回收并重复使用，是名副其实的“完全可重复使用运载火箭”。

　　“大猎鹰”超大推力的实现方式与“重型猎鹰”类似，其一级火箭由31个新型“猛禽”（Raptor）发动机并联而成，总推力高达6180万牛。二级火箭名为“星际飞船”（Starship），由6个“猛禽”发动机提供动力，总推力达到1200万牛，它既能载人进行深空旅行，也能在太空中释放探测器、卫星等航天器。

　　既然说到“大猎鹰”，就不能不提“猛禽”火箭发动机。记者了解到，“猛禽”发动机以液氧甲烷为推进剂，单台最大推力接近2000千牛，能从20%到100%连续调节。相比其他现役火箭发动机，“猛禽”最大的不同是采用了“全流量分级燃烧”技术。

　　蒋天告诉科技日报记者，所谓“全流量分级燃烧”技术需要两个预燃室，一个将大部分燃料和小部分氧化剂进行燃烧，另一个将小部分燃料和大部分氧化剂进行燃烧，产生的燃气分别驱动燃料涡轮泵和氧化剂涡轮泵，再进入主燃烧室汇合燃烧。这种系统通过涡轮的燃气温度更低，涡轮的使用寿命更长，更有利于提高发动机的重复使用次数。

　　“此外，液氧甲烷推进剂因其低结焦性能和相对较低的成本，常被认为适合于可重复使用火箭发动机。”蒋天介绍，俄罗斯在上世纪90年代也曾开展过推力在100吨和200吨量级的大推力液氧甲烷发动机研制。

　　蒋天认为，整体上看，SpaceX的火箭发动机技术有一定的先进性和借鉴意义，特别是在可重复使用领域。另外，SpaceX在降低发动机质量、提高推重比等领域也做了很多有意义的工作。（实习记者 胡定坤）