Rocket Lab 发布新一代复合材料 Neutron 火箭：设计、材料与复用细节

Rocket Lab 揭示新一代复合材料 Neutron 火箭设计细节

发射与空间系统公司 Rocket Lab USA Inc.（美国加利福尼亚州长滩）于 12 月 2 日通过其 YouTube 频道直播的虚拟活动中，披露了其下一代复合材料 Neutron 运载火箭的设计、材料、推进及复用架构的新细节。

基于 Rocket Lab 开发 Electron 运载火箭的经验——据报该火箭自 2019 年以来是美国年度发射频率第二高的火箭——这款先进的 8 吨级有效载荷 Neutron 运载火箭旨在通过为卫星超大星座、深空任务和载人航天提供可靠且具成本效益的发射服务，变革空间准入方式。

据 Rocket Lab 介绍，Neutron 将成为世界首款大型碳纤维复合材料运载火箭，这一技术此前已在该公司的轨道火箭 Electron 上得到验证。Neutron 的结构将采用一种新型、专门配制的碳纤维复合材料（公司未公开具体配方），该材料兼具轻量化、高强度，并能承受发射与再入过程中巨大的热力与机械载荷，以实现一级的高频次复飞。为实现快速制造，Neutron 的复合材料结构将采用自动化铺丝（AFP）工艺制造。

“Neutron 不是传统火箭。它是一种全新类型的运载器，从设计之初就将可靠性、复用性和成本降低融入先进设计之中。Neutron 融合了过往最佳创新与尖端技术材料，打造面向未来的火箭。”Rocket Lab 创始人兼 CEO Peter Beck 在活动中表示。“未来十年将发射的卫星中，超过 80% 预计为星座卫星，它们有独特的部署需求，Neutron 是首款专门针对这一需求设计的火箭。正如我们对 Electron 所做的那样，我们不从传统火箭设计出发，而是聚焦客户需求倒推设计。结果是一款适配市场需求、能快速、高频、低成本发射的火箭。”

Neutron 的锥形设计与宽大坚固的底部，省去了复杂的机构与着陆腿，突显其复用性——即频繁且低成本的发射、着陆与再发射。当前设计免除了笨重的发射场基础设施（如强背架和发射塔），火箭可自行稳立起飞。一级在将二级送入太空后，将通过动力着陆返回发射场，避免了海上着陆平台及运营的高昂成本。

Neutron 还将由一款名为 Archimedes 的新型火箭发动机提供动力。该发动机由 Rocket Lab 自主设计制造，是一款可复用的液氧/甲烷气体发生器循环发动机，推力可达 1 兆牛，比冲 320 秒。七台 Archimedes 发动机将推动 Neutron 一级，二级则配备单台真空优化型 Archimedes 发动机。此外，得益于 Neutron 轻量化的复合材料结构，Archimedes 无需像大型火箭推进系统那样追求极致性能与复杂性，简化的发动机设计反过来加速了开发测试进程。

然而，Rocket Lab 表示，真正使 Neutron 设计独特的是其“贪婪河马”整流罩设计：整流罩作为一级结构的一部分固定连接，而非像传统整流罩那样分离落入海中。Neutron 的“贪婪河马”整流罩张开释放二级与有效载荷后合闭，随一级一同返回地球。着陆回收的将是一个带整流罩的完整一级，仅需集成新二级即可再次发射。据公司称，这种设计能提高发射频率，消除海上回收整流罩的高成本、低可靠性痛点，并使二级能做得更轻量、灵活。

这种变革也解除了二级设计的相关约束，例如发射升空时暴露于恶劣的低层大气环境。因二级将完全包裹在一级结构内，Rocket Lab 成功减轻了其重量。目前设计为一次性使用的二级，是一枚长 6 米的碳纤维复合材料结构，搭载单台真空优化型 Archimedes 发动机。

Rocket Lab 正在通过竞争性流程选定美国东海岸的发射场、火箭生产设施和 Archimedes 发动机测试设施。公司预计将创造约 250 个新岗位支持 Neutron 项目，许多职位现已开放招聘。