中国火箭材料改用不锈钢姿势分子
一提到航天、火箭,就有一种高大上的感觉,其采用的材料也应该非常牛。但是,我国一家企业在研发火箭的时候,竟然用上了不锈钢这种“接地气”的材料。
这玩意,能上天吗?
据报道,国内一家名叫箭元科技近日举行了中大型液体运载火箭总装总测及回收复用基地项目开工仪式。据介绍,这将是国内首个不锈钢火箭超级工厂。该项目总投资达52亿元,未来将具备年产25发火箭的规模化制造能力,并实现火箭回收后的快速检测、维修与复用。
根据公司公开的资料,其打造的“钱塘号”火箭,高度达66米,直径4.2米,起飞质量575吨,LEO轨道运载能力可达14吨,1100km低轨运力一次性9吨,未来的目标是把商业航天的价格“打下来”,实现单公斤发射成本不足2万元。
从这个工厂的名字可以看到,这款火箭将会使用大量的不锈钢作为关键材料。要知道,现在的火箭,主要采用的材料是碳纤维或者铝合金。相比之下,这两种材料在确保强度的情况下,材质也更轻,这对航天来说至关重要。
而不锈钢,这种咱们生活中到处都有的材料,拿来发射火箭,真的合适吗?如果合适,岂不是早就用它了,何必搞什么碳纤维呢?
首先,和另外两种材料相比,不锈钢更便宜。航天级铝锂合金的材料成本通常在每公斤几十美元,碳纤维复合材料甚至可能上百美元;而工业级不锈钢的价格,往往在每公斤几美元量级。对于商业航天来说,赖以生存的关键就是成本,所以不锈钢自然会被他们青睐。
其次,不锈钢有一个好处,那就是耐高温。对于航天任务来说,超高温环境是不可避免的。而不锈钢在高温条件下依然能保持良好的强度,让它具备了独一无二的优势。而这种优良性能可以节省大量的热防护材料,进一步降低成本,还能弥补重量上的损失。
而且,不锈钢的焊接技术也更加成熟,要求也更低。像碳纤维复合材料,需要在恒温、洁净环境中进行铺层和固化,工艺复杂、周期长。而不锈钢,对环境的要求要低得多,科技狂人马斯克曾经开玩笑说,这种火箭在户外露天焊接即可,甚至可以一边抽雪茄一边焊。
由此可见,不锈钢对可重复使用火箭来说,确实是一个不错的选择。虽然这里提到的不锈钢不是家用的那种,但至少比碳纤维或者以往用到的其他材料要更接地气,价格低,而且量大。


