【俄罗斯可重复使用火箭最新发展】可重复使用火箭是未来航天发展的重要趋势，提高运载火箭的利用率，降低能耗，降低发射成本，是航天事业可持续发展的重要一环。其中，研制新型甲烷发动机，提高动力装置的重复利用率和安全性能，是可重复使用技术面临的难题。
俄罗斯对可重复使用火箭技术的关注可追溯到20世纪后期，至今“暴风雪”航天飞机降落技术仍在沿用，为可重复使用火箭技术提供了借鉴。而后俄罗斯为研制新一代“安加拉”系列运载火箭配备了“贝加尔”助推级，虽然其并未与火箭一同发射，但为可重复使用技术的发展奠定了基础。可以说，俄罗斯近年来对可重复使用火箭的投人主要集中在中小型。
一、“贝加尔”可重复使用火箭助推级
“贝加尔”可重复使用助推器基于为“安加拉”运载火箭浙的通用火箭模块，它包括火箭发动机、液氧和煤油贮箱及控制系统。
为了返回发射场并降落在机场，“贝加尔”助推级配备了直摆机翼、尾翼装置、起落架、喷气推进系统、反应控制系统及其附加设备。回航降落计划使用推力为5t的涡轮喷气发动机、折叠机翼和尾翼装置。
在发射阶段，机翼沿着可重复使用助推级的机身折叠，在与二子级分离后，开始自主回航飞行。当火箭时速达到7000km/h时，“贝加尔”助推级与“安加拉”二子级分离；当速度降至500km/h时，启动发动机回航。“贝加尔”助推级可以飞行约400km，并使用飞机起落架着陆。
根据火箭级别（轻型、中型、重型），决定可重复使用“贝加尔”助推级的数量（即1个、２个或４个）。当“安加拉”火箭为轻型时，“贝加尔”助推级实际上相当于一子级，此时“安加拉”火箭更接近于太空探索技术SpaceX公司的“猎鹰”９火箭。
2020年，俄罗斯赫鲁尼切夫国家科学中心已经完成了关于欧空局“阿里安”５运载火箭使用“贝加尔”助推级的协商会议。虽然因为“安加拉”系列火箭自身的问题，“贝加尔”助推级没能在2012年投入飞行，但它为俄罗斯可重复使用技术作出的贡献是不可磨灭的。
二、“翼型-CB”轻型可重复使用火箭
“翼型-CB”火箭是俄罗斯航天国家集团公司研制的第三款可重复使用火箭，其发动机由伊萨耶夫化学机械设计局制造，名为“旋风”，配备电动泵，这是世界上首次将混合动力涡轮电动泵组用于发动机，这种推进系统不需要长时间的飞后维护，所以非常适合用于可重复使用的飞行器。据悉，相关机构计划使用3D打印技术制造“旋风”发动机。“翼型-CB”火箭的演示机模型将配备１个发动机，全尺寸火箭将配备８个。
“翼型-CB”一子级采用飞机降落技术，配备轮式或滑雪式起落架、涡轮喷气发动机及机头整流罩。它可以在高空飞行很长时间，里程达数百千米。“翼型-CB”火箭的主要特点是采用垂直起飞模式，并且从太空返回时，既可以降落在地面上，也可以像飞机一样降落在机场的跑道上。当火箭在沿轨迹飞行时，它必须在受控模式下，先从零加速到高超声速，然后在大气中直接降落结束飞行。
2021年12月3日，俄罗斯航天国家集团公司宣布，“翼型-CB”轻型火箭与载体成功分离。2022年将进行“翼型-CB”火箭点火测试，保障20次重复发射（只需要更换电动泵的电池）。
三、“伊尔库特”超轻型可重复使用火箭
目前“伊尔库特”火箭有不可重复使用和可重复使用2个版本，“伊尔库特”火箭由２个子级和１个上面级组成，２个子级计划使用液氧甲烷发动机，上面级计划使用一对非对称的四氧化二氮-肼类发动机。该火箭的2个版本都将在2024年首次飞行。火箭主级计划使用液氧甲烧作为燃料。
“伊尔库特”可重复使用版本计划使用机翼回航，该版本所用的机翼、涡轮喷气发动机及着陆起落架将使火箭的发射质量增至25t。也有建议将起落架改为滑板来降低发射质量。该火箭将使用直升机回收可重复使用一子级，采用飞机降落的方式着陆，与“安加拉”火箭“贝加尔”助推级的方式相同。
2021年10月27日，俄罗斯国防部介绍了俄罗斯新型超轻型运载火箭“伊尔库特”的技术特点，并称俄产超轻型火箭的相关问题可以参考中央机械制造与工艺科学研究所的“伊尔库特”火箭项目。
四、“阿穆尔”双子级中型可重复使用火箭
根据俄罗斯国防部计划，“阿穆尔”火箭将于2026年首飞，已被列入2016—2025俄罗斯联邦航天计划大纲。该新型火箭使用甲烷作为燃料，将拥有一个全自动的预发射系统（发射前的预冷吹除程序），并广泛使用轻质复合材料代替金属材料。“阿穆尔”火箭采用可重复使用一子级，最多可重复飞行100次。
根据初步计算，“阿穆尔”火箭将具有约360t的起飞质量，火箭高度将达到55ｍ，直径为4.1ｍ。该火箭将配备可重复使用的一子级和一个一次性使用的二子级，２个子级均计划使用甲烷发动机。
“阿穆尔”火箭的一大特点是采用大头部整流罩（比火箭自身更宽），直径可达5.1ｍ，满足了现代先进航天器的要求，此外，它应该确保与二子级的重复结合或深度节流，确保卫星集群发射的可能性。“阿穆尔”火箭一子级计划并列放置５台RD-0169A液氧甲烷发动机。在飞行测试的第一阶段，研制团队计划至少对火箭一子级进行10次可重复使用试验，未来一子级飞行次数最多可达100次。
参考源：杨青格, 林倩, 吴小宁. 俄罗斯可重复使用火箭最新发展[J]. 中国航天, 2022(6):5.
