这种技术的理论基础与磁悬浮列车相似,通过超导磁体提供强大的电磁推力,使火箭在发射轨道上获得超音速初速度,然后再点燃自身推进系统,将其送入预定轨道。

内容

有些朋友最近发现有项颠覆传统火箭发射方式的新技术—电磁弹射

那么电磁弹射火箭发射技术是怎么实现的哪?是否能改变化学火箭为主的格局

技术实现

其实中国的电磁弹射技术最早用在航母上,比如福建舰,2.1秒内就能弹射30吨的战机。现在,这项技术被搬到了航天领域,目标是发射数百吨重的火箭,甚至未来可能用来反卫星!

这是什么概念?这就是“降维打击”,直接把对手的“天花板”变成自己的“地板”!

那么通过什么技术原理与突破:电磁弹射如何颠覆传统?  

简单可以说是“超导磁悬浮+电磁加速:火箭的“超级弹弓”  

这种技术的理论基础与磁悬浮列车相似,通过超导磁体提供强大的电磁推力,使火箭在发射轨道上获得超音速初速度,然后再点燃自身推进系统,将其送入预定轨道。

这种方式不仅能减少火箭自身对燃料的依赖,还能提高发射效率,甚至在未来实现“高铁式”火箭发射,大幅降低发射成本。

大家知道传统的火箭发射依赖于化学燃料,在起飞瞬间释放巨大能量,将火箭推向太空。这种方式尽管成熟可靠,但发射成本高昂,对环境影响较大,且受天气条件制约,无法实现高频次发射。

而电磁发射技术,理论上可以绕过这些限制。

电磁弹射技术则像是一个“超级弹弓”,通过地面的超导磁悬浮轨道,将火箭加速到超声速(试验中已经能实现234公里/小时,目标是达到7.9公里/秒的第一宇宙速度),从而大幅减少燃料需求!全球首个基于超导磁悬浮技术的电磁发射验证平台已在资阳进入调试阶段。该平台通过电磁弹射技术将火箭加速至超声速后再点火,可将有效载荷提升至传统化学燃料火箭的2倍以上,同时发射成本降低60%-70%

中国试验

中国的电磁弹射技术试验

2025323日美国国防部近期报告中指出,中国正通过颠覆性技术改变传统火箭发射规则,其中基于电磁弹射技术的航天发射系统成为焦点。

作为这一领域的核心推动者,星河动力航天公司宣布,其“谷神星二号”火箭研发已进入关键阶段,配套的电磁弹射验证平台正在四川资阳调试,目标于2028年实现全球首次电磁弹射火箭发射。

2024 年,星河动力在继承谷神星一号成熟产品和技术的基础上,全面开展了谷神星二号新型运载火箭的研制。谷神星二号是面向大幅提升运力、降低成本的目标,重点打造的谷神星系列的升级型号,起飞质量约 100 吨,500km LEO 运载能力为 1.6t500km SSO 运载能力1.3t兼顾海陆发方式,后续可拓展适应电磁轨道发射,将成为运载效率和性价比最高的固体运载火箭目前谷神星二号火箭研制工作稳步推进,计划 2025 年上半年首飞

在此美国的SpinLaunch公司也在研发类似的非传统发射系统

该公司计划使用巨型离心机,以极高的速度将小型卫星直接投掷到大气层外,减少对火箭燃料的依赖

此外,还有公司正在研究使用超高音速飞机进行轨道发射,或者利用轨道炮技术实现卫星发射。

在这些“电磁发射”等新型发射技术的竞争中,谁能率先实现商业化落地,谁就能获得先发优势。

如果星河动力的电磁发射台能够在2028年完成并进行成功的轨道发射,中国将成为第一个在这一领域实现突破的国家。

但如果技术难题无法解决,或者经济性无法匹敌可重复使用火箭,那么电磁发射可能仍将停留在实验室阶段,难以真正撼动当前的航天格局。

目前困难

当然目前这个阶段,这项技术的可行性仍然还有一些问题需要解决,比如:要将火箭以超音速方式弹射出去,必须解决多个工程难题。

首先是加速过程中火箭的承受能力,高速发射会给火箭结构带来极大压力,如何确保火箭在离开发射台前不会解体

其次是控制系统的复杂性磁场变化对火箭的影响需要精确调整,以确保其按照既定轨迹飞行。

而最关键的问题在于,即便火箭顺利被发射出去,如何在高速状态下完成一二级分离、轨道调整等一系列关键动作,仍然需要大量实验和验证。

产生影响

相较于传统垂直发射,该技术可显著缩短发射准备周期,实现“每周多次发射”的航班化运营模式,适用于大规模卫星星座部署需求。

这一技术如果成功,将大幅提高中国的商业航天发射能力,特别是在低轨卫星组网等领域,降低发射成本,提高发射频次,使中国的星座建设计划更具竞争力。

成本革命:从奢侈品白菜价

SpaceX靠着可回收火箭把每千克载荷成本压到了2000美元,而电磁弹射技术一旦成熟,成本有望降到500美元以下

要知道,中国规划的三大卫星星座(国网、千帆、鸿鹄)需要部署超过3万颗卫星,传统发射方式根本跟不上节奏,而电磁弹射将成为组网的超级加速器  

产业链爆发:年产50发火箭、600颗卫星  

上海、北京等地计划在2025年形成规模化产能,长三角地区的配套政策密集落地。

星河动力等商业航天企业也在同步推进可回收火箭(比如智神星一号),形成电磁弹射+可回收的双技术路线,未来航天发射的产业链将迎来井喷式发展!

这一技术突破将推动中国航天进入“低成本、高频次”的“航班化发射”时代,谁能率先掌握更高效、更经济的发射方式,谁就能在未来的航天市场中占据主导地位。

而电磁发射是否真的能够成为航天发射的未来,大概率3年以后就会有结果。

那么你是否任务能在2028年实现全球首次电磁弹射火箭发射那?

图文内容来源于“空天论道”

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