Sắp hoàn thiện 'siêu nhà máy' chế tạo tên lửa có khả năng sản xuất 50 chiếc/năm, điều Trung Quốc ấp ủ là gì?

Bệ phóng mới đang được xây dựng tại Văn Xương, Hải Nam, với tốc độ 10 ngày 1 tầng. (Nguồn: Tân Hoa xã

Sau khi hoàn thành vào năm tới, "siêu nhà máy tên lửa" tọa lạc trên hòn đảo nhiệt đới Hải Nam sẽ tăng gần gấp đôi công suất hàng năm của Trung Quốc. Hiện tại, đây cũng là cơ sở có khả năng sản xuất nhiều tên lửa nhất trên thế giới.

Trung Quốc dự định sẽ sử dụng phương tiện phóng cỡ trung bình để gửi hơn 1.000 vệ tinh vào không gian mỗi năm, tương đương với tốc độ hiện tại của "người khổng lồ" SpaceX của tỷ phú Elon Musk. Tên lửa mới cũng được thiết kế để đưa các vệ tinh lên quỹ đạo cao hơn các vệ tinh Starlink của Space X. Độ cao thuận lợi hơn sẽ cho phép các vệ tinh của Trung Quốc giám sát hoặc thậm chí áp chế các đối thủ Mỹ.

Song Zhengyu, nhà khoa học tên lửa cấp cao đến từ Học viện Công nghệ Phương tiện Phóng Trung Quốc (CALT), người đang lãnh đạo nhóm Trường Chinh 8, cho biết cuộc đua “xây dựng một chòm sao vệ tinh khổng lồ đang thúc đẩy ngành vũ trụ của Trung Quốc bước sang một thời đại mới" - trích từ một bài báo đăng trên Tạp chí Du hành vũ trụ Trung Quốc vào tháng 4/2023.

Hướng đến dây chuyển sản xuất hiện đại

Trong nỗ lực bắt kịp dịch vụ Starlink của SpaceX, Trung Quốc đang có kế hoạch phóng gần 13.000 vệ tinh lên quỹ đạo, bên cạnh 4.000 vệ tinh đã được phóng trước đó. Bắc Kinh cũng hướng đến mục tiêu ngăn chặn các dịch vụ toàn cầu của Starlink thông qua một dự án có mã hiệu "GW".

Tuy nhiên, các nhà khoa học Trung Quốc cho rằng, đội hình tên lửa hiện tại của Bắc Kinh hiện vẫn chưa thể đáp ứng các nhiệm vụ được giao. Phần lớn các tên lửa Trường Chinh đều quá nhỏ hoặc quá lớn. Chưa kể, các phương thức sản xuất tên lửa hiện tại của Trung Quốc không thể đạt được tốc độ mà dự án "GW" yêu cầu.

Với quá trình sản xuất tên lửa truyền thống, công nhân thường lắp ráp các bộ phận khác nhau rồi gắn vào tên lửa tại một địa điểm cố định. Bản thân tên lửa không di chuyển theo đường thẳng mà nằm yên một chỗ trong khi các công nhân di chuyển xung quanh để hoàn thành công việc lắp ráp. Hiện tại, một số nhà sản xuất tên lửa hiện đại đã bắt đầu áp dụng kỹ thuật dây chuyền lắp ráp xung - tương tự như kỹ thuật được sử dụng trong sản xuất máy bay chiến đấu - để tăng tốc độ lắp ráp và giảm chi phí.

SpaceX đã phát triển một hệ thống tự động gọi là “Dây chuyền Lắp ráp Tích hợp Falcon 9”, sử dụng các xung đồng bộ để di chuyển các bộ phận tên lửa trong quá trình lắp ráp nhanh chóng và hiệu quả. Phương pháp này cho phép SpaceX sản xuất nhiều tên lửa hơn với chi phí thấp hơn so với cách truyền thống.

Theo nhóm các nhà khoa học, nhà máy sản xuất Trường Chinh 8 ở Văn Xương, Hải Nam, Trung Quốc sẽ có phương pháp lắp ráp tương tự như của SpaceX nhưng vẫn có một số lợi thế riêng.

Để một dây chuyền lắp ráp xung hoạt động hiệu quả, điều quan trọng là phải có nguồn cung cấp linh kiện chất lượng cao, ổn định để nhanh chóng hoàn thiện sản phẩm cuối cùng. Ở Trung Quốc, nhiệm vụ như vậy có thể tương đối dễ dàng với chi phí cạnh tranh, vì "công xưởng của thế giới" có năng lực sản xuất lớn với nhiều sản phẩm công nghiệp, bao gồm cả những sản phẩm đòi hỏi độ chính xác cao.

Giảm thiểu giá thành

Theo một báo cáo gần đây của các nhà nghiên cứu tại China Aerospace, việc đưa tên lửa Trường Chinh hiện tại lên quỹ đạo Trái đất tầm thấp (LEO) tốn khoảng 3.300 USD/1 kg, tương tự như tên lửa Falcon 9. Do đó, các nhà khoa học thuộc nhóm của Song Zhengyu đang tìm cách để giảm chi phí của Trường Chinh 8.

Thử nghiệm phương thức là một quá trình tỉ mỉ bao gồm đo tần số tự nhiên và hình khối, có thể giúp các kỹ sư hiểu rõ hơn cấu trúc tên lửa sẽ hoạt động như thế nào dưới các tải trọng và điều kiện khác nhau. Trong lịch sử, những tên lửa chưa qua quá trình thử nghiệm theo phương thức đều gặp thất bại.

Trường Chinh 8 là tên lửa đầu tiên trên thế giới bay vào không gian thành công mà không cần quá trình thử nghiệm phương thức với quy mô đầy đủ. Thay vào đó, các nhà khoa học Trung Quốc đã sử dụng hình thức mô phỏng để thu được các thông số chuyển động để phóng thành công, ngay cả sau khi các tên lửa đẩy bị loại bỏ và thay thế các bộ phận.

Nhóm nghiên cứu cho hay, bằng cách sử dụng các công cụ mô phỏng và thiết kế mới nhất, “chu kỳ phát triển” tên lửa này đã được rút ngắn 12 tháng và tiết kiệm được khoản kinh phí thử nghiệm lớn.

Chính xác và dễ liên lạc hơn

Ngoài ra, các nhà khoa học Trung Quốc cũng phát triển một phương pháp mới để “dẫn đường” và điều khiển tên lửa trong quá trình bay.

Cụ thể, trong phần đầu tiên của giai đoạn thứ 2 đợt thử nghiệm, tên lửa “lướt” dọc theo quỹ đạo phụ đến một mục tiêu cụ thể. Sau đó, ở phần thứ 2, tên lửa chuyển sang tự bay bằng năng lượng sẵn có để đến quỹ đạo mục tiêu. Phương pháp này cho phép các nhà khoa học kiểm soát chính xác hơn quỹ đạo của tên lửa và giúp nó tự điều chỉnh những sai lệch so với đường bay dự kiến.

Nhóm của Long cho biết, tên lửa này được tối ưu hoá để đưa vệ tinh lên quỹ đạo đồng bộ mặt trời (SSO) ở độ cao 700 km, cao hơn hầu hết các vệ tinh Starlink đang hoạt động ở độ cao khoảng 550 km.

Hiện tại, SSO được sử dụng chủ yếu bởi các vệ tinh quan sát Trái đất. Quỹ đạo được “đồng bộ hóa với mặt trời” vì vệ tinh đi qua bất kỳ điểm nào trên Trái đất vào cùng một giờ địa phương mỗi ngày sẽ dễ dàng thực hiện các phép đo về nhiệt độ, sự phát triển của thảm thực vật và dòng hải lưu.

SSO có những ưu điểm và nhược điểm so với LEO được sử dụng bởi hầu hết các vệ tinh Starlink. Một lợi thế là nó cho phép thu thập dữ liệu nhất quán và chính xác hơn, vì vệ tinh đi qua cùng một khu vực vào cùng một thời điểm trong ngày. Do ở trên cao hơn, các vệ tinh ở quỹ đạo SSO vì thế cũng dễ liên lạc hơn vì có tầm nhìn rõ ràng hơn tới các trạm mặt đất.

Tuy nhiên, SSO vẫn có những nhược điểm. Sẽ cần nhiều năng lượng hơn để đến được quỹ đạo này và vì các vệ tinh trong SSO ở xa Trái đất hơn so với các vệ tinh trong LEO nên có thể phản ứng kém hơn và truyền dữ liệu chậm hơn.

Các nhà khoa học cho rằng, nếu Trung Quốc có thể sử dụng các vệ tinh trên quỹ đạo SSO để theo dõi các vệ tinh Starlink và thu thập dữ liệu về các chuyển động của thì có thể sử dụng thông tin này để can thiệp hoặc làm gián đoạn các hoạt động của Starlink.

Đếm ngược ngày tên lửa cất cánh

Nhà máy sản xuất tên lửa mới của Trung Quốc nằm trong một phần của trung tâm thương mại vũ trụ đang được xây dựng ở Văn Xương, dự kiến sẽ phóng tên lửa đầu tiên vào tháng 6 năm sau.

Cấu trúc chính của bệ phóng đầu tiên đã được hoàn thành trước 20 ngày so với kế hoạch, với tốc độ lắp ráp "10 ngày lại có một tầng”, theo CATL.

Theo chính quyền thành phố Văn Xương, mùa mưa và bão sắp tới ở Hải Nam có thể làm chậm tiến độ xây dựng. Tuy nhiên, chính quyền địa phương cho biết họ đang chủ động cung cấp các dịch vụ “tận nơi” để hỗ trợ dự án – xử lý các nhiệm vụ khác nhau, bao gồm cả thủ tục giấy tờ và phê duyệt – để giúp đẩy nhanh các thủ tục hành chính cho dự án.