航天新观察2020/12/22
第 290期
【《航天新闻》12月17日报道】联合发射联盟公司（ULA）首席执行官布鲁诺12月17日称，该公司新型“火神-半人马座”火箭将在2021年底具备首飞条件，首飞将发射是宇宙机器人技术公司的“游隼”月球着陆器。
“火神”首飞时间一推再推，原因在于ULA一直未能拿到飞行使用的一级BE-4主发动机。 发动机制造方蓝色起源公司今年交付了两台地面测试用的“探路型”发动机，但飞行正样发动机要到明年夏天才能运抵ULA位于亚拉巴马州迪凯特的工厂。 布鲁诺说，正在开展的探路型发动机测试工作将有助于简化飞行正样发动机运抵后的安装集成工作，能让公司仍能有充足时间来为2021年底发射做准备。
算上“火神”首飞，ULA在2021年共打算进行10次发射，其中4次将携带国安卫星，3次为NASA任务，另3次为商业发射——其中一次是发射“游隼”，另两次是向国际空间站发射波音的“星际客机”商业载人飞船。 4次国安发射中的一次将采用德尔它4H重型火箭，这一老型号火箭在退役前还有4次任务要完成。 德尔它4H在12月10日发射了NROL-44，但那次发射经历了3个月的反复推迟和取消，包括两次出现在最后时刻的中止以及由发射台设备问题导致的其它推迟。
宙叔评论
ULA公司研发的“火神”火箭是与SpaceX的“星舰”虽然运力不同，从技术上说都是人类新一代运载工具。“火神”首飞一推再推，公司表示原因是BE-4发动机无法交付使用。但客观来讲，发动机无法及时交付的原因在于，该发动机不仅使用了人类火箭从未在实际飞行任务中使用过的液氧甲烷组合燃料（SpaceX的星舰也用了液氧甲烷但还停留在工程测试阶段），还将发动机的推力目标值设计在与星舰发动机同级别的200吨以上，研发难度极大。BE-4属于液氧甲烷燃料富氧分级燃烧循环火箭发动机，可变推力，可实现100次以上复用——任何一个指标都不低于、甚至远超传统的火箭发动机。其研制已历多年，甚至在还没有“火神”火箭概念的时候，蓝源公司就为自家火箭开始设计BE-4发动机了。
“火神”为什么会被一款研发周期过长的发动机卡在了动力瓶颈上？这得从ULA和蓝源两家公司的关系渊源说起。当年，在美国航天“自力更生”的新思路下，ULA公司宇宙神5火箭面临着俄罗斯RD-180发动机后续不再供应的形势，不得不研发新的火箭，并逐渐淘汰老火箭。但是，波音公司和洛马公司合资建立的ULA公司造老火箭没问题，研发新火箭的能力却捉襟见肘。于是在2011年，ULA公司下定决心和蓝源公司签订协议，正式开始联合研制以液氧甲烷为燃料的BE-4发动机。ULA公司有钱，主要负责出资，蓝源公司及其老板贝索斯也不缺钱且有梦想有激情，但两家在新火箭研制、特别是发动机研发方面都是新手。再加上BE-4发动机各项指标要求都非常高，比SpaceX公司的“猛禽”发动机推力还要大，因此研发经历了近7年，仍然未能真正应用。反观研发年头稍短的“猛禽”发动机，全流量分级循环，档次某种程度上说比BE-4更高，已随多个“星舰”原型机测试，最高飞到约15km高度并且返回着陆。虽然最后触地爆炸了，可以认定的一点是，“猛禽”发动机或仍有瑕疵，但其试飞验证的部分成功是有目共睹的。
而BE-4呢？2019年完成过一次地面试车，刚让人些许振奋，却在2020年7月向ULA公司交付了一台不能飞行使用的BE-4发动机样机。面对这一场景，蓝瘦香菇的ULA公司表示，“火神”火箭首飞延期都怪发动机没到位。其实，即便到位了，“火神”也还有很长一段路要走，因为ULA公司研制新火箭实在没经验，没有一个稳妥的技术路线得到业界认可，还经历过多次变动，包括：伞降回收大型箭体结构、只回收发动机等等，完全看不出来降低成本的核心点在哪。当年的ULA公司想走与SpaceX公司不同的低成本发射技术方案，经过论证之后，没有考虑与SpaceX公司合作（当然，SpaceX公司也不会合作），也没有考虑采购资深的发动机公司Aerojet Rocketdyne的动力系统。当时的蓝源公司雄心壮志地从零起步研制大型运载火箭全系统及其大推力发动机，ULA认为其新研发动机一定比传统发动机成本低、技术先进，所以选择了蓝源。两个业界新手一拍即合，然后一起入坑。但ULA公司到现在有点绷不住了，毕竟是曾经的业界老大，被BE-4拖到现在，自己也没新突破，都已经被SpaceX公司的猎鹰9火箭甩出好几条街了，面子上实在挂不住。截止此时此刻，SpaceX公司在2020年年内已经完成了25次入轨发射。
ULA公司誓在2021年底前将火箭立在发射台上。这一说法的意思是不一定届时会发射，而且这一预期是在BE-4发动机进展顺利、火箭全系统集成顺利的前提下才能实现。换句话说，“火神”火箭首飞仍然没有明确的时间点，基本上遥遥无期，ULA公司目前也只能表表态，刷一下存在感。首飞到底何时才能确定，得看什么时候才能把发动机装在火箭里，进行几次全系统的静态点火试验。完成这一步，技术牛掰的人类火箭新成员“火神”才算是准备好离开地球了，作为世界航天巨头的ULA也才会停止甩锅。
巨头如此，创业公司们更难。火箭的能量释放密度几乎达到了地球上可用材料所能承受的极限，任何一个因素处理不好就可能发生灾难性事故。这一领域无论老人新手，都是不言放弃、勇于挑战的内心强大者。刚刚，中国面向商业发射市场研制的新一代中型运载火箭长征八号在海南文昌成功首飞。宙叔今晚加个鸡腿。开心！