歐洲火箭?進入空窗期

阿里安5最后一發(fā)，阿里安6不知何時首發(fā)，俄羅斯火箭不能拿來發(fā)。歐洲火箭面臨四重打擊，進入空窗期，獵鷹估計正在笑嘻嘻。今天說說剛剛最后一發(fā)的歐洲火箭阿里安5，它的繼任者阿里安6，還有歐洲火箭目前青黃不接的局面和以后的路如何走？

【阿里安5情況和退役原因】

阿里安5，另一個常聽到的說法是阿麗亞娜5，也是歐空局現(xiàn)役唯一的大型運載火箭。它的最后一發(fā)，發(fā)射了法國軍用中繼通信衛(wèi)星和德國技術(shù)測試通信衛(wèi)星。這是阿里安系列的第261次發(fā)射，阿里安5的第117次發(fā)射。

阿里安5是兩級半構(gòu)型，一級和二級用液氫液氧發(fā)動機。兩個助推器都是固體發(fā)動機。阿里安5也是不停在迭代，所以有G、G+、GS、ECA、ES多個版本。目前在用的，也就是這最后一發(fā)是ECA，也是運力最強的版本。

這個版本高52.5米，直徑5.4米，起飛質(zhì)量為787噸，近地軌道運力是20.3噸，地球同步轉(zhuǎn)移軌道運力超過11噸。

看著還不錯，但成本高競爭不過，下架也是被迫。

21世紀初，國際發(fā)射市場上，阿里安5很有競爭力，曾經(jīng)占據(jù)半壁江山。但是，獵鷹9這幾年瘋狂攪局，發(fā)射價格降低，發(fā)射頻率升高。盡管歐空局給阿里安5更多補貼，但是1.75億美元的發(fā)射價格，還是導(dǎo)致市場份額急劇下降。必須更新?lián)Q代。

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【阿里安5的過去】

都說輝煌過后是暗淡。如今暗淡的阿里安，曾經(jīng)很是風(fēng)光。下面說說阿里安的過去。

阿里安5研制始于1984年，大約有1000家企業(yè)參與研制，項目成本為70億美元，近一半兒是法國出資。

1996年6月4日，首飛失敗。首發(fā)箭在升空后36秒前，一切正常！之后，問題就來了，先是兩個慣性基準系統(tǒng)幾乎同時出現(xiàn)故障。接著，兩個固體助推器的噴管擺動到極限位置。不久，發(fā)動機噴管也出現(xiàn)類似情況，導(dǎo)致火箭突然劇烈搖晃。最后，固體助推器和芯級之間電氣連接斷開，觸發(fā)自毀系統(tǒng)。

首飛之后，阿里安5保持了較好的狀態(tài)，總體成功率96%。

阿里安5有很多重要發(fā)射任務(wù)。比如，2008年到2014年，5次發(fā)射ATV貨運飛船。2016年到2018年，發(fā)射了12顆伽利略導(dǎo)航衛(wèi)星。2021年，發(fā)射韋伯太空望遠鏡。今年，發(fā)射歐空局“果汁”木星冰月探測器。

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【歐洲火箭青黃不接】

下面說說阿里安5的將來。都退役了，其實阿里安5也沒有將來了，應(yīng)該是歐洲火箭格局的將來。

目前的狀況是青黃不接的空窗期。出現(xiàn)這個局面，主要是來自于四個方面。

第一，肯定就是阿里安5的退役。前邊說過，它是歐空局現(xiàn)役唯一的大型運載火箭，既然是唯一，退役了，也就意味著沒人能接上。其實，按照原本計劃有個接班的，那就是阿里安6。

這也就是第二個方面了，阿里安6一直在推遲。原計劃是2020年首飛，但是多國合作難以把控質(zhì)量，加上疫情影響，一直推推推，沒趕不上阿里安5的最后一飛?，F(xiàn)在說法是，阿里安6今年四季度首飛，但不排除繼續(xù)往后推。

第三個方面，織女星-C第二次發(fā)射失敗?？椗?C是歐空局的固體火箭，700公里太陽同步軌道運載能力2.3噸，有異軌多星部署能力，有較好的任務(wù)適應(yīng)性?？墒窃?022年7月成功首飛之后，同年12月第二次發(fā)射，因為二級發(fā)動機故障而失敗。這讓歐空局小型火箭發(fā)展，以及商業(yè)化發(fā)射服務(wù)遭遇挫折。大型火箭接不上，小型火箭也瘸腿。

第四個方面，來自于復(fù)雜的國際局勢。之前，歐空局還可以借助俄羅斯的聯(lián)盟火箭，不過，受到眾所周知的影響，不好用俄羅斯的了。

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【阿里安6情況和目的】

那么，接下來歐空局就要趕快弄好阿里安6。

阿里安6其實已經(jīng)拿到了數(shù)十個訂單，但就是在推遲。

阿里安6高63米、直徑5.4米，也是兩級半的構(gòu)型。

一級是液氫液氧的火神2.1發(fā)動機。二級用的是液氫液氧的芬奇發(fā)動機。助推器用的是固發(fā)。

阿里安6目前有62和64兩個構(gòu)型，分別安裝2個或者4個固體助推發(fā)動機。62型近地軌道運力10.3噸，地球同步轉(zhuǎn)移軌道運力4.5噸。64型近地軌道運力20.6噸，地球同步轉(zhuǎn)移軌道運力11.5噸。

大家發(fā)現(xiàn)，阿里安6從運力的角度來看，和阿里安5相比，并沒有什么顯著提升。為什么還要做呢？歐空局需要通過應(yīng)用新技術(shù)，提升任務(wù)適應(yīng)性，降低發(fā)射成本，搶市場！

阿里安6的發(fā)射價格從阿里安5最高1.75億美元，降低到7700萬美元到1.12億美元，單位有效載荷發(fā)射成本有望降低40%到50%。同時，年度發(fā)射次數(shù)從7次增加到11次，發(fā)射場轉(zhuǎn)運時間從兩個月縮短到一個月。

大家也發(fā)現(xiàn)了，阿里安6發(fā)射成本雖然降低了，但相比于獵鷹9，還是沒有價格優(yōu)勢。獵鷹9近地軌道運力，不回收的話22.8噸，和阿里安6同級別。但是獵鷹9近地軌道發(fā)射報價，此前有數(shù)據(jù)是6200萬美元，即便調(diào)價到過6700萬美元，也比阿里安6要低。所以，要想奪回市場，歐空局必須發(fā)展可重復(fù)使用運載火箭。

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【歐洲可重復(fù)使用火箭計劃】

歐空局要在2030到2040年的遠期框架下，實現(xiàn)“阿里安”系列復(fù)用火箭型號的研發(fā)應(yīng)用，一共分四步。

第一步，就是剛才提到的，從阿里安5升級換代到阿里安6。

第二步，研制復(fù)合材料低溫上面級，提升阿里安6性能。

第三步，到2030年，“下一代阿里安”問世，一級垂直起降復(fù)用，一二級結(jié)構(gòu)、動力實現(xiàn)通用化，成本下降50%。

第四步，2040年，單級入軌、垂直起降復(fù)用的終極阿里安面世。?

其中，第三步的“下一代阿里安”將采用規(guī)模從小到大、構(gòu)型從簡單到復(fù)雜的具體發(fā)展路徑，發(fā)動機用“普羅米修斯”液氧甲烷發(fā)動機。最開始，造“瑪雅”小型重復(fù)使用火箭，作為初始構(gòu)型。之后，逐步增大箭體結(jié)構(gòu)，一級是5臺“普羅米修斯”的中型復(fù)用阿里安，然后是一級9臺“普羅米修斯”的大型復(fù)用阿里安。最后，在大型“阿里安”復(fù)用火箭的基礎(chǔ)上，再捆綁2個“瑪雅”小火箭作為助推器，成為重型“阿里安”復(fù)用火箭。?

說一下“普羅米修斯”液氧甲烷發(fā)動機。它的成本是現(xiàn)役火神2的十分之一，大約是100萬歐元?！捌樟_米修斯”推力為100噸級，具備?30%到110%的大范圍變推力能力。另外，“普羅米修斯”還會有液氫液氧版本，也會不斷探索如何應(yīng)用。

再來說“終極阿里安”?！敖K極阿里安”會采用新型輕質(zhì)材料、3D打印技術(shù)、新型高能量密度推進劑、可復(fù)用熱防護、人工智能、高性能計算器、靈活遙測等技術(shù)，地面設(shè)施也會最大程度的簡化。計劃2040年前后實現(xiàn)單級入軌的目標。不過，“終極阿里安”還處于ppt設(shè)想階段。