美國(guó)Arca公司近日宣稱(chēng),，他們新研發(fā)的一款單級(jí)火箭“Haas 2CA”能在發(fā)射后5分鐘將100公斤重的載荷送入地球軌道。該型火箭發(fā)射系統(tǒng)將開(kāi)展一系列地面測(cè)試,，預(yù)計(jì)在2018年發(fā)射,。

如果這項(xiàng)技術(shù)取得成功，“Haas 2CA”將成為史上最快的火箭,。不過(guò)航天專(zhuān)家,、中國(guó)航天科工集團(tuán)二院二部研究員楊宇光認(rèn)為，從目前已知信息來(lái)看,，這項(xiàng)技術(shù)并不靠譜,。

楊宇光向科技日?qǐng)?bào)記者介紹，將載荷發(fā)射進(jìn)入環(huán)繞地球運(yùn)行軌道的運(yùn)載火箭,，入軌速度需要達(dá)到每秒7.8公里以上,。幾十年來(lái)，人類(lèi)都是采用多級(jí)火箭,，才能達(dá)到這一速度,，制約因素在于火箭發(fā)動(dòng)機(jī)的比沖不夠高。

比沖指單位推進(jìn)劑所產(chǎn)生的沖量,，是衡量火箭或飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)效率的重要物理參數(shù),。楊宇光說(shuō)，根據(jù)全世界廣泛認(rèn)可的齊奧爾科夫斯基火箭方程,，火箭推進(jìn)劑重量要占到火箭總質(zhì)量的一定比例,，才能產(chǎn)生足夠的加速度。在相近情況下,，多級(jí)火箭所產(chǎn)生的加速明顯大于單級(jí)火箭,。

不過(guò)，單級(jí)火箭并非完全不可能達(dá)到所需的速度。楊宇光介紹,，目前有兩種途徑可以實(shí)現(xiàn),。“一是提高火箭發(fā)動(dòng)機(jī)的比沖,，比如利用液氫液氧燃料的發(fā)動(dòng)機(jī),。”他說(shuō),，例如美國(guó)曾研制的X-33技術(shù)驗(yàn)證飛機(jī),，就是想通過(guò)這種途徑實(shí)現(xiàn)單級(jí)火箭入軌。記者了解到,，X-33由洛克希德,？馬丁公司從1996年開(kāi)始研制，其搭載一臺(tái)波音公司特別開(kāi)發(fā)的“J2S”火箭發(fā)動(dòng)機(jī),，采用垂直起飛方式，能在飛機(jī)跑道上著陸,。由于多項(xiàng)技術(shù)難關(guān)難以攻克,，該項(xiàng)目于2001年被終止。

另一種途徑是使用組合動(dòng)力,。楊宇光說(shuō),，該技術(shù)將多種動(dòng)力形式結(jié)合使用，例如在起飛階段采用渦輪發(fā)動(dòng)機(jī),；在大氣層內(nèi)用超燃沖壓發(fā)動(dòng)機(jī),，充分利用氧氣提高發(fā)動(dòng)機(jī)的比沖；飛出大氣層外再采用火箭發(fā)動(dòng)機(jī),。由于不同動(dòng)力之間關(guān)系復(fù)雜,，該技術(shù)的實(shí)現(xiàn)有一定難度，卻非遙不可及,。據(jù)科技日?qǐng)?bào)記者了解,，作為動(dòng)力技術(shù)研究的前沿和熱點(diǎn)，組合動(dòng)力技術(shù)已受到各國(guó)關(guān)注,。我國(guó)也已對(duì)其中一些關(guān)鍵技術(shù)開(kāi)展了探索,。在6月舉行的2017年全球航天探索大會(huì)上，航天科工集團(tuán)公布了基于組合動(dòng)力,、可重復(fù)使用的新一代天地往返飛行器研制計(jì)劃,。

然而，“Haas 2CA”火箭所用技術(shù)與上述兩種途徑均不相符,。Arca公司聲稱(chēng),，該火箭以過(guò)氧化氫和煤油為燃料，依靠“線(xiàn)性氣尖引擎”產(chǎn)生理想噴流，實(shí)現(xiàn)無(wú)限膨脹比,，增加引擎的比沖量,。

楊宇光表示，對(duì)該發(fā)動(dòng)機(jī)并不了解,。但他認(rèn)為,，過(guò)氧化氫和煤油的燃料組合能量特性很差，其比沖遠(yuǎn)低于液氫液氧發(fā)動(dòng)機(jī),?！坝眠@樣的燃料，發(fā)動(dòng)機(jī)性能一定高不了,，不可能實(shí)現(xiàn)單級(jí)入軌,。”他表示,。