Hàng không vũ trụ Trung Quốc bước vào kỷ nguyên tái sử dụng tên lửa, chuyên gia phân tích điểm nổi bật của chuyến bay đầu tiên Trường Chinh 10B

Ngày 10 tháng 7, một khoảnh khắc lịch sử nữa của ngành hàng không vũ trụ Trung Quốc đã 'diễn ra' trên Biển Đông. Vào lúc 12 giờ 15 phút trưa cùng ngày, tên lửa đẩy Trường Chinh 10B (sau đây gọi tắt là Trường Chinh 10B) đã được phóng lên từ Sân bay Phóng Thương mại Hàng không Vũ trụ Hải Nam, đưa vệ tinh vào quỹ đạo dự định thành công, nhiệm vụ bay đầu tiên đã hoàn thành mỹ mãn. Sau 6 phút tách tầng một và tầng hai, tầng một quay trở lại theo phương thẳng đứng và hạ cánh thành công trên bệ thu hồi trên biển cách bệ phóng hơn 300 km thông qua phương pháp thu hồi bằng lưới, hoàn thành xuất sắc nhiệm vụ thu hồi tầng một.

Theo phóng viên của Nhật báo Hoàn cầu, nhiệm vụ này là lần đầu tiên Trung Quốc thực hiện thành công khả năng thu hồi có điều khiển tầng một của tên lửa đẩy, đồng thời cũng là lần đầu tiên trên thế giới thu hồi tên lửa đẩy bằng hệ thống lưới. Tên lửa đẩy Trường Chinh 10B trở thành tên lửa đẩy tái sử dụng đầu tiên của Trung Quốc thực hiện thành công việc thu hồi. Điều này đánh dấu bước đột phá lịch sử của Trung Quốc trong lĩnh vực công nghệ tên lửa tái sử dụng, tạo nền tảng vững chắc để đẩy nhanh khả năng tiếp cận không gian của Trung Quốc. Hàng không vũ trụ Trung Quốc cũng chính thức bước vào kỷ nguyên thu hồi tên lửa.

Quá trình thu hồi hồi hộp từng bước

Trước nhiệm vụ bay đầu tiên, phóng viên của Nhật báo Hoàn cầu đã được tận mắt chiêm ngưỡng Trường Chinh 10B ở trạng thái dựng đứng. Thân tên lửa to lớn cao khoảng 20 tầng lầu, cấu hình bảy động cơ đẩy lớn song song, cho thấy sự khó khăn của lần thu hồi thành công đầu tiên.

Được biết, Trường Chinh 10B do Viện Công nghệ Tên lửa đẩy Trung Quốc (sau đây gọi tắt là Viện Tên lửa) trực thuộc Tập đoàn Khoa học và Công nghệ Hàng không Vũ trụ Trung Quốc chủ trì phát triển. Đường kính của tên lửa này là 5 mét, sử dụng cấu hình hai tầng nối tiếp. Tầng một lõi kế thừa trạng thái tầng một của tên lửa đẩy Trường Chinh 10A, sử dụng nhiên liệu oxy lỏng và dầu hỏa. Tầng hai lõi sử dụng nhiên liệu oxy lỏng và metan. Tổng lực đẩy khi cất cánh là khoảng 890 tấn, trọng lượng cất cánh khoảng 760 tấn, chiều dài toàn bộ tên lửa trong chuyến bay đầu tiên khoảng 63 mét, sức chở quỹ đạo Trái Đất tầm thấp ở trạng thái tái sử dụng là 16 tấn.

"Đường kính 5 mét là thiết kế chủ đạo hiện nay của các tên lửa đẩy hạng nặng, có thể chứa động cơ đẩy lớn hơn và nhiều nhiên liệu hơn, hỗ trợ nhu cầu sức chở lớn." Chuyên gia tên lửa của Viện Tên lửa, ông Khản Lôi, trả lời phỏng vấn phóng viên Nhật báo Hoàn cầu, cho biết Trường Chinh 10B có thể đáp ứng các nhiệm vụ như triển khai chòm sao Internet vệ tinh quỹ đạo thấp, phóng vệ tinh thương mại lớn, v.v. Ở trạng thái tái sử dụng, nó có thể giảm đáng kể chi phí phóng, mang lại lợi thế về sức chở lớn và hiệu quả chi phí cao.

Trong nhiệm vụ bay đầu tiên, Trường Chinh 10B đã bay liên tục trong 3.000 giây sau khi đánh lửa. Ông Khản Lôi giới thiệu, trong giai đoạn bay lên, bảy động cơ oxy lỏng/dầu hỏa ở tầng một của tên lửa đã hoàn thành quá trình tăng tốc bay. Sau khi tách tầng một và tầng hai, một động cơ oxy lỏng/metan ở tầng hai tiếp tục hoạt động, trải qua các bước bay một lần, điều chỉnh tư thế trượt, đánh lửa lần thứ hai, v.v., đưa vệ tinh chính xác vào quỹ đạo dự định, đồng thời hoàn thành quá trình thụ động hóa thân tên lửa.

Giai đoạn hạ cánh quay trở lại là nội dung xác minh cốt lõi của nhiệm vụ phóng này. Theo phóng viên Nhật báo Hoàn cầu, tầng một của Trường Chinh 10B sau khi tách khỏi tầng hai khoảng 150 giây sau khi cất cánh, sẽ bắt đầu rơi từ độ cao hơn 100 km, đi vào giai đoạn bay quay trở lại với tốc độ gấp nhiều lần âm thanh.

"Quá trình quay trở lại sẽ trải qua bốn giai đoạn: giai đoạn điều chỉnh tư thế trượt, giai đoạn giảm tốc bằng động cơ, giai đoạn giảm tốc khí động học và giai đoạn hạ cánh." Nhà thiết kế tên lửa của Viện Tên lửa, ông Vương Thông, giới thiệu với phóng viên Nhật báo Hoàn cầu. Trong giai đoạn điều chỉnh tư thế trượt, hệ thống bánh lái lưới của tầng một sẽ triển khai và hoàn tất điều chỉnh tư thế tái nhập. Ngoài ra, hệ thống quản lý lắng đọng nhiên liệu cũng sẽ hoạt động đồng thời, lắng đọng và tập trung nhiên liệu trong thùng chứa xuống đáy, chuẩn bị đầy đủ cho việc đánh lửa động cơ tiếp theo. Trong giai đoạn giảm tốc bằng động cơ, động cơ tầng một sẽ đánh lửa lại, cho tầng một 'phanh' trước khi đi vào bầu khí quyển dày đặc, giảm tốc độ, tránh phá hủy thân tên lửa do các yếu tố bất lợi như luồng nhiệt sau khi đi vào bầu khí quyển. Sau đó, tầng một sẽ đi vào giai đoạn giảm tốc khí động học, đây là liên kết xác minh chính của thiết kế chống nhiệt. Trong giai đoạn giảm tốc khí động học, tên lửa dựa vào lực cản khí động học do bánh lái lưới tạo ra để giảm tốc độ bay, phần đáy thân tầng một sẽ chịu các thử thách khắc nghiệt về gia nhiệt khí động học và tải trọng khí động học. Cuối cùng, tầng một sẽ đi vào giai đoạn hạ cánh, trong giai đoạn này sẽ áp dụng chiến lược điều khiển 'gần như lơ lửng', tất cả các phương tiện điều khiển của tầng một sẽ được sử dụng, bánh lái lưới thân tên lửa và động cơ tên lửa phối hợp điều khiển, thông qua hoạch định quỹ đạo trực tuyến để có được chuỗi điều khiển tối ưu, đưa độ cao và tốc độ của tầng một về trạng thái tương đối '0', cuối cùng thu hồi thành công trên bệ thu hồi trên biển thông qua phương pháp thu hồi bằng lưới.

Trong nhiệm vụ bay đầu tiên vào ngày 10 tháng 7, khoảng 8 phút sau khi phóng, tầng một của Trường Chinh 10B đã được bệ thu hồi trên biển bắt chính xác, quá trình này thực sự hồi hộp từng bước. Phóng viên chứng kiến tại hiện trường, nhiều người Trung Quốc trong lĩnh vực hàng không vũ trụ tham gia phát triển Trường Chinh 10B đã rơi nước mắt khi xem hình ảnh trực tiếp tầng một hạ cánh êm ái. Hàng không vũ trụ Trung Quốc cuối cùng đã đón nhận khoảnh khắc lịch sử thu hồi thành công, và Trung Quốc trở thành quốc gia thứ hai trên thế giới nắm vững công nghệ thu hồi tên lửa theo phương thẳng đứng.

Đột phá toàn cầu: Thu hồi bằng hệ thống lưới

Hiện tại, phần lớn các tên lửa đẩy tái sử dụng trên thế giới đều sử dụng phương án thu hồi bằng chân hạ cánh. Nhóm phát triển Trường Chinh 10B đã sáng tạo độc đáo, đề xuất công nghệ thu hồi bằng lưới trên bệ biển, cung cấp giải pháp Trung Quốc cho việc thu hồi tên lửa quy mô lớn trên thế giới, thể hiện trí tuệ phương Đông.

Ngày 10 tháng 7, khi tầng một của Trường Chinh 10B 'từ trên trời rơi xuống', trên Biển Đông, một con tàu mang tên 'Lĩnh Hàng Giả' (Dẫn đường) - bệ thu hồi tên lửa bằng lưới trên biển đã chờ đợi từ lâu. Con tàu khổng lồ dài 144 mét, rộng 50 mét, mớn nước 5,5 mét, lượng choán nước đầy tải 2,5 vạn tấn (tương đương 25 nghìn tấn), có khả năng định vị động lực DP2, có thể sử dụng lực đẩy riêng để chống lại các nhiễu loạn môi trường như gió, sóng, dòng chảy, duy trì vị trí hoặc hướng đã định. Kết hợp với các sản phẩm như thiết bị thu hồi lưới, nó có thể trở thành một bãi hạ cánh di động ổn định và chính xác trên biển rộng lớn.

"Sau khi tầng một Trường Chinh 10B đến phía trên thiết bị lưới của bệ biển, nó giảm tốc liên tục. Thiết bị lưới sẽ dẫn động dây cáp thông qua xe trượt để kết nối với tầng một. Hệ thống dẫn đường và định vị trên thân tầng một thu thập thông tin tốc độ và vị trí theo thời gian thực, truyền đến hệ thống điều khiển, điều chỉnh kịp thời tư thế và tốc độ của thân tên lửa. Đồng thời, thiết bị thu hồi lưới trên bệ biển giám sát trạng thái thân tên lửa theo thời gian thực, điều khiển chuyển động của dây cáp thông qua hệ thống điều khiển mặt đất." Chuyên gia kỹ thuật của Viện Tên lửa, bà Tôn Chấn Liên, mô tả quá trình này giống như một cuộc 'hẹn hò hai chiều' chính xác giữa tên lửa và bệ thu hồi trên biển, cả hai phối hợp đồng bộ để tầng một đi vào lưới một cách chính xác.

Khi thân tầng một đi vào thiết bị lưới, cơ cấu treo trên thân tên lửa sẽ triển khai trước, sau đó tiếp xúc với bốn dây cáp hình chữ 'tỉnh' (井). Bà Tôn Chấn Liên giải thích thêm: thân tên lửa hạ xuống chậm và bị bắt chính xác. Toàn bộ quá trình diễn ra rất ngắn, đòi hỏi sự phối hợp chặt chẽ giữa thân tên lửa, dây cáp và cơ cấu treo. Tải trọng tức thời gây ra thách thức lớn cho cơ cấu treo, trong quá trình chạm lưới, trượt và kéo, cơ cấu treo phải chịu tải trọng phức tạp. "Cơ cấu treo giống như một đôi tay mạnh mẽ, giữ chặt tên lửa, sau đó, dưới tác dụng của thiết bị lưới trên bệ biển, tên lửa giảm tốc và giảm chấn."

Sau khi bắt được thân tên lửa, hệ thống thu hồi trên bệ biển cần cố định thân tên lửa thêm. "Chịu ảnh hưởng của sóng biển, gió biển, v.v., thân tên lửa có thể dao động trong hệ thống lưới. Hệ thống thu hồi ổn định thân tên lửa qua hai bước: đầu tiên, dây cáp ổn định phụ trợ cố định sơ bộ thân tên lửa từ bốn phía; sau đó, bệ khóa tự động di chuyển xuống dưới thân tên lửa, hoàn thành việc kẹp chặt và hỗ trợ. Giống như thắt dây an toàn cho tên lửa, giúp nó đứng vững trên biển, đến lúc này, tên lửa được ổn định hoàn toàn." bà Tôn Chấn Liên cho biết.

Thu hồi bằng lưới có những ưu điểm riêng biệt. Chuyên gia kỹ thuật của Viện Tên lửa, ông Trần Mục Dã, giới thiệu: so với phương án thu hồi chủ đạo hiện nay, thu hồi bằng lưới thân thiện hơn với các chỉ số hạ cánh của tên lửa. "Thu hồi bằng lưới giúp đơn giản hóa cấu trúc trên tên lửa, tên lửa không cần trang bị chân hạ cánh phức tạp, từ đó giảm trọng lượng thân tên lửa, tăng sức chở và hiệu quả. Ngoài ra, phương pháp thu hồi này có khả năng thích ứng mạnh với độ lệch điểm rơi của tên lửa, có thể 'mở rộng' cửa sổ bắt giữ thông qua sự phối hợp của hệ thống lưới. Hệ thống thu hồi lưới cũng có thể thích ứng với nhu cầu thu hồi của các loại tên lửa có quy mô khác nhau thông qua thiết kế theo dòng." Ông Trần Mục Dã cho biết.

Được biết, trong tương lai, nhóm phát triển tên lửa đẩy Trường Chinh 10B sẽ tiếp tục tối ưu hóa hiệu suất tên lửa, đẩy nhanh quá trình cải tiến và nâng cấp công nghệ tên lửa tái sử dụng, dự kiến sẽ hoàn thành chuyến bay tái sử dụng tầng một vào cuối năm nay.

Xây dựng hệ thống vận tải hàng không vũ trụ mới của Trung Quốc

Trong bối cảnh thương mại hàng không vũ trụ, Internet vệ tinh, thám hiểm không gian sâu, v.v. được đưa vào cương yếu 'Kế hoạch 5 năm lần thứ 15', bước đột phá lớn trong công nghệ tái sử dụng của hệ thống vận tải hàng không vũ trụ Trung Quốc có ý nghĩa vô cùng quan trọng.

"Độ chín muồi công nghệ và mức độ công nghiệp hóa của tên lửa đẩy tái sử dụng quyết định trực tiếp khả năng và chi phí tiếp cận không gian của Trung Quốc." Ông Khản Lôi giới thiệu. Từ góc độ nhu cầu, hiện tại, Trung Quốc đã có nhiều chòm sao Internet vệ tinh khổng lồ bước vào giai đoạn phóng thực chất. "Nhu cầu phóng các chòm sao này rất lớn, tăng trưởng bùng nổ, và có đặc điểm là cửa sổ phóng tập trung cao độ, tần suất phóng dày đặc. Điều này làm cho sự 'hạn chế' về chi phí và năng lực sản xuất của các tên lửa đẩy truyền thống dùng một lần ngày càng nổi bật, khó theo kịp nhu cầu phóng mạng lưới với chu kỳ ngắn và mật độ cao hiện nay."

Ông nói thêm: ý nghĩa của chuyến bay đầu tiên thành công của Trường Chinh 10B và việc thu hồi đối với sự phát triển thương mại hàng không vũ trụ Trung Quốc nằm ở việc phá vỡ công nghệ tên lửa tái sử dụng với chi phí thấp và sức chở lớn, lấp đầy khoảng trống trong nước trong lĩnh vực này. Trong tương lai, nó sẽ giảm đáng kể chi phí phóng thương mại, nâng cao khả năng cạnh tranh của thương mại hàng không vũ trụ Trung Quốc trên thị trường quốc tế. "Trong tương lai, Trường Chinh 10B sẽ đảm nhận các nhiệm vụ phóng mạng lưới vệ tinh quỹ đạo thấp và các nhiệm vụ phóng thương mại khác, hỗ trợ nhu cầu phóng mạng lưới quy mô lớn như Internet vệ tinh quỹ đạo thấp, vệ tinh thông tin quỹ đạo trung bình."

Được biết, trong tương lai, Trường Chinh 10B cũng có thể sử dụng tầng một của tên lửa Trường Chinh 10A đã thu hồi để thực hiện nhiệm vụ phóng, điều này cũng sẽ tích lũy dữ liệu bay cho nhiệm vụ chở người của tên lửa Trường Chinh 10A, nâng cao hơn nữa độ tin cậy. Tên lửa đẩy Trường Chinh 10A, với tư cách là tên lửa chở người thế hệ mới quỹ đạo gần Trái Đất của Trung Quốc, chủ yếu đảm nhận các nhiệm vụ chở người và chở hàng quỹ đạo thấp, có thể coi là 'phiên bản nâng cấp tổng hợp' của tên lửa đẩy Trường Chinh 2F và tên lửa đẩy Trường Chinh 7. Trong tương lai, nó sẽ trở thành 'thang sự sống' đưa các phi hành gia đến và về Trạm vũ trụ.

Ngoài ra, trên cơ sở đường kính 5 mét của Trường Chinh 10B, Trung Quốc đang phát triển tầng một sử dụng nhiên liệu lỏng oxy và metan với quy mô lớn hơn, kết hợp với mô-đun tầng hai sử dụng nhiên liệu lỏng oxy và metan của tên lửa đẩy Trường Chinh 10B để tạo ra tên lửa đẩy Trường Chinh 10C chạy hoàn toàn bằng nhiên liệu lỏng oxy và metan. Ông Vương Thông cho biết, tên lửa này được định vị là tên lửa thương mại chủ lực, có sức chở mạnh hơn, có thể đáp ứng tốt hơn nhu cầu của các nhiệm vụ phóng thương mại khác nhau. "Hiện tại, tên lửa đẩy Trường Chinh 10C đang được phát triển khẩn trương, trong tương lai sẽ thúc đẩy mạnh mẽ sự phát triển công nghiệp hóa vận tải hàng không vũ trụ của Trung Quốc."

"Chuyến bay thử nghiệm tên lửa đẩy Trường Chinh 10B lần này đã hoàn thành mỹ mãn, có ý nghĩa quan trọng mang tính cột mốc." Ông Khản Lôi cho biết. Một mặt, với tư cách là xác minh bay toàn diện của tên lửa đẩy Trường Chinh 10A, nó sẽ thúc đẩy mạnh mẽ quá trình phát triển tên lửa chở người thế hệ mới của Trung Quốc. Mặt khác, với tư cách là tên lửa đẩy đầu tiên của Trung Quốc thu hồi thành công, nó đánh dấu tên lửa đẩy của Trung Quốc chính thức bước vào kỷ nguyên tái sử dụng mới, sẽ đẩy nhanh đáng kể việc hình thành khả năng phóng thường xuyên của tên lửa tái sử dụng Trung Quốc. Ngoài ra, thử nghiệm này còn xác minh chức năng và hiệu suất của động cơ metan/oxy lỏng, cung cấp hỗ trợ vững chắc cho việc nghiên cứu và phát triển các công nghệ chủ chốt của tên lửa đẩy Trường Chinh 10C.

Nguồn: Nhật báo Hoàn cầu

Tuyên bố miễn trừ rủi ro và điều khoản

Thị trường có rủi ro, đầu tư cần thận trọng. Bài viết này không cấu thành lời khuyên đầu tư cá nhân và cũng không xem xét mục tiêu đầu tư, tình hình tài chính hoặc nhu cầu cụ thể của từng người dùng. Người dùng nên xem xét liệu bất kỳ ý kiến, quan điểm hoặc kết luận nào trong bài viết này có phù hợp với hoàn cảnh cụ thể của họ hay không. Đầu tư dựa trên đó, tự chịu trách nhiệm.