随着点火口令下达,火箭发动机发出震耳欲聋的巨响,随后运载火箭从烟雾中缓缓上升,逐渐加速并直插云霄,这就是运载火箭起飞的画面。但火箭在首飞前,需要历经长达数年的研制时间,而过程中出现的任何问题都有可能导致首飞时间一推再推。例如,众多火箭曾言之凿凿于今年首飞,但2021已临界末尾,一通盘点过后,依然还有不少火箭的首飞打了水漂,放了“鸽子”。
又慢又贵的“鸽王”重型火箭
要论近几年火箭领域的“鸽王争霸”,第一名要数美国重型火箭领域的当家花旦——太空发射系统(SLS)。这种集美国宇航局万千宠爱于一身,由美国国会在经费和政策上“双重”护航,基于航天飞机成熟技术“堆砌”而成的重型火箭,于2011年正式立项研制。
该火箭原定于2016年首飞,但随后历经8次重大推迟,截至目前已研制长达10年,累计花费212亿美元后仍在推迟。之前,SLS定于今年末首飞,但因近期芯一级发动机的控制器失效更换等一系列问题,最新首飞时间已经推至明年初。
纵观人类航天史,重型火箭由于体量大、难度高,有所推迟是正常现象,但SLS不同以往,其构型并无创新性的设计理念。恰恰相反,SLS的设计相对于可部分重复使用的航天飞机而言称得上是倒退,它抛弃了重复使用设计,算是航天飞机技术遗产的重新组合。
火箭芯一级采用4台航天飞机使用的RS-25主发动机,并将航天飞机的四段式固体助推器延长至五段,而芯二级派生自即将退役的德尔塔4系列火箭的芯二级,安装有单台RL-10发动机。
纵观全箭,各主要分系统都是成熟的技术和产品,尤其是RL-10作为美国第一种氢氧发动机,自1963首飞至今已可靠服役超过半个世纪。
得益于成熟技术的堆砌,SLS在诞生之初,美国宇航局就将它定位为一种可快速研制成型的低成本、一次性火箭,以期替代复用成本高昂的航天飞机。然而,随着SLS的不断推迟和耗资暴涨,单次发射成本已高达20亿美元。