为何重复使用火箭试验 都选择10公里高度

[peter]

为何重复使用火箭试验 都选择10公里  https://www.cnbeta.com.tw/articles/science/1449407.htm

10公里以下的大气密度较大，空气阻力强烈。在这样的环境下，火箭在上升和下降过程中都将经历巨大的压力和空气阻力 。这意味着火箭的姿态控制系统、稳定性控制系统、以及栅格舵等辅助设备都需要经受严峻考验。此外，火箭在此高度还会经历“最大动压”，即空气动力对火箭施加的最大压力。这是火箭飞行过程中最为复杂的阶段之一，火箭需要在这个阶段保持平稳，以避免结构受损或发生故障。其次，10公里是火箭在飞行过程中需要经历超音速和亚音速状态变化的高度 。对于可重复火箭来说，这也是一次验证“跨音速”控制能力的机会。跨音速是指火箭从亚音速，即小于音速过渡到超音速超过音速的过程。在这个阶段，气流的变化会对火箭的姿态和控制系统产生巨大的扰动。因此，10公里的飞行高度不仅能够测试火箭的耐受性，还可以验证火箭在跨音速下的稳定性和精确控制能力。这一高度被选为关键的试验点，正是因为其代表了火箭在极端条件下的性能测试。

那么，完成这一10公里级的飞行，又意味着什么呢？可以说，它标志着火箭技术的一个重大进步。首先，火箭在这样的高度返回并成功着陆，意味着其具备了基本的重复使用能力。正如中国朱雀三号的设计团队所强调的，这一飞行成功表明火箭的发动机、栅格舵等核心部件可以在返回过程中精确配合，并保持稳定。但是，成功完成这一高度的试验，并不意味着前方再无阻碍。10公里的飞行虽然验证了火箭在部分复杂环境下的适应性和控制能力，但距离真正的轨道级飞行仍有很大差距。在更高的高度，火箭需要面对更严峻的挑战，尤其是再入大气层时的高温和极高速度。对于中国的可重复火箭技术而言，10公里的飞行成功，更多的是意味着技术的验证已进入关键阶段。火箭的垂直起降技术已经有了初步的成果，但后续需要解决的，还有如何实现更高高度的垂直回收，以及应对再入过程中产生的巨大热量和动能。比如再入大气层时产生的高温如何有效防护；比如火箭的着陆精度和速度控制如何进一步提高；再比如，火箭的结构如何足够轻盈，但又要足够坚固，以应对多次使用的疲劳损耗等等。我们期待着，随着技术的逐步成熟和飞行次数的增加，这些问题将逐步得到解决。