火箭實驗室公布 Neutron 新型火箭結構，連整流罩都能回收

隨著技術進步，火箭實驗室（Rocket Lab）本月初首次公布自家新型火箭 Neutron 的詳細結構，再度揭開一種創新設計：像食人花一樣張開嘴巴、無需丟棄且能直接隨第一級助推器返回地表的一體化整流罩。

在傳統火箭中，整流罩是位於火箭頂部鼻翼、用於發射期間包覆保護有效載荷的結構，當火箭第二級達到部署高度後，整流罩就會沿箭體打開分離，之後以約 8 倍音速的速度返回地表、濺落海上。

過去，多次嘗試回收且真的成功接到整流罩還再度重複使用的公司，就只有 SpaceX 了，出發點很簡單：一對整流罩成本 600 萬美元，降本主義馬斯克當然不會放過所有廢物再利用的機會。

只不過嘗試 3 年後，SpaceX 還是在今年果斷宣布放棄回收整流罩想法，實在太難了。

而做為美國當地火箭發射次數第二高的服務商，火箭實驗室（Rocket Lab）以電子號（Electron）輕型火箭成為 SpaceX 檯面上最大競爭對手，有別於 SpaceX 獵鷹 9 號火箭各種軌道、各種有效載荷通吃，電子號火箭主要市場為太陽同步軌道的小型衛星，由於單次運載量約 150 公斤，可以少而密集地出發，發射航班比 SpaceX 還要彈性。

▲ 火箭實驗室新型中子號火箭外觀。（Source：火箭實驗室影片截圖）

2020 年，火箭實驗室開始研究以碳複合材料構成的可重複使用火箭，並且今年 3 月 1 日，火箭實驗室創辦人 Peter Beck 首度透露下一代新型火箭中子號（Neutron）初步概念：高 40 公尺的兩級入軌火箭，低地軌道運載能力約 8,000 公斤，預計 2024 年進行首次試射。

12 月 2 日，火箭實驗室首次公開中子箭火箭完整詳細架構，包括全新的火箭結構設計、全新的碳複合外殼材料、全新的阿基米德火箭引擎等大量細節。

中子號火箭的碳複合材料結構將利用自動鋪絲系統製成，該系統可在幾分鐘內建造數公尺碳火箭彈殼，這將使中子號成為世上第一個碳複合大型運載火箭。

阿基米德火箭引擎的燃料與推進劑為液氧（LOX）和甲烷，可產生 130 萬磅（5,960 kN）推力和 320 秒比衝。且由於中子號火箭碳複合材料輕，與傳統火箭發動機相比，阿基米德火箭引擎設計更加簡化，第一級助推器預計安裝 7 台阿基米德發動機，第二級則安裝 1 台真空版本的阿基米德發動機，可產生 25 萬磅（1,110 kN）推力。

第三，火箭改為低重心底座，看起來像一罐汽水瓶，使其無需展開傳統火箭腿架就可以進行動力著陸，這代表新型火箭不需要太過複雜的發射台與發射塔。

▲ 火箭實驗室新型中子號火箭無需複雜的發射塔台。（Source：火箭實驗室影片截圖）

當然，最引人注目的莫過於可以像食人花一樣打開嘴巴（而不是傳統火箭的脫落丟棄方式）、釋放有效載荷後重新關閉並隨第一級助推器返回地球的整流罩，這種設計打破了過去在海上回收整流罩的困難局面，同時降低總體成本。

這也代表，第一級助推器返回地表後無需堆疊第二級，只需將第二級重新裝入鼻錐內即可。

此外，中子號火箭的低地軌道運載能力在新發表中從 8,000 公斤提升至 15,000 公斤。

之前，Peter Beck 本人聲稱他對開發可重複使用或大型火箭不感興趣，甚至承諾如果某天追求起它們，他就「吃掉自己的帽子」——嗯，現在他真的吃了，在中子號火箭發表影片一開頭可以看到 Peter Beck 履行承諾。

• Rocket Lab shows off its new reusable neutron rocket, due for launch in 2024

• Rocket Lab Reveals Neutron Launch Vehicle’s Advanced Architecture

• Rocket Lab reveals reusable Neutron launcher with "Hungry Hippo" jaws

• Rocket Lab's next-gen Neutron rocket will be reusable (and have a 'Hungry Hippo' nose cone)

（首圖來源：火箭實驗室）