[转载]猎鹰重型首飞,人类航天新时代即将到来?时尚

/ / 2015-10-25
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​这一见证了阿波罗登月、天空实验室、航天飞机计划的传奇平台,又将见证人类航天的新高度---商业航天的又一个辉煌。

第一:猎鹰重型火箭试射六大特点

1. 人类30年来最强火箭


1967-1973年服役的美国土星五号(Saturn 5)是人类历史上最强大的火箭,它的近地轨道运力高达140吨,见证了人类历史上辉煌的载人登月。美国历史上唯一独立发展的空间站天空实验室(Skylab),也是由它一次性送入太空。

1987-1988年服役的苏联能源号(Energia)是苏联火箭的巅峰,它服务于暴风雪号航天飞机计划,近地轨道运力高达100吨,但仅使用了两次之后便宣布退役。

1981-2011年服役的美国航天飞机(Space Shuttle)共计执行了135次任务,它并不是一个真正的“火箭”。由于它包括主发动机在内的有效载荷(68.5吨)集中在飞机/轨道器上,实际近地轨道运力仅有27.5吨。

在1988年能源火箭退役后,人类航天发射运送能力巅峰是德尔塔4重型(Delta-4 Heavy)火箭保持的28.8吨世界纪录。

猎鹰重型火箭的数据是63.8吨。

2. 火箭一级全部可重复使用


猎鹰重型的两个助推器几乎同时成功落地 © Space-X


Space-X火箭一级回收技术是它的独门绝技,自从2015年实现首次成功以来,媒体和大众早就习以为常。2017年更是实现了14次尝试(另外4次由于载荷过重主动放弃)全部成功,其中实现了4次“二手火箭”的再次发射。

本次试射成功的猎鹰重型火箭中,左右两个“捆绑”的助推器其实就是之前成功回收过的火箭一级,中间的为崭新第一级。

而在这次发射中,两个助推器已经成功实现第二次回收。

芯级由于直播信号丢失回收情况待确认,但不管怎样这个成就已经让人着实震撼。

3. 整流罩回收神秘“黑科技”

此次Space-X预计又进行了一次大胆的尝试:火箭整流罩的完整回收,它曾经神秘测试过一次但并未公开最终结果。而此次将继续进行测试,专用的Mr.Steven回收船已经改装并携带了巨大的钩爪,专门用来回收整流罩。


整流罩回收船和巨大昂贵的整流罩 ©Space-X


不要低估火箭整流罩的价格,虽然看起来只是薄薄的一片,但要求质量轻、强度高、电磁波通透性强,价格因此很高。两片整流罩价格大约是500万美元,占到了猎鹰9号火箭价格的10%左右。而回收它的难度极高,因为它们大概是在地球冯卡门线以外的110千米高度被抛下。由于没有任何动力,只能依靠自身形状滑行和最终降落伞减速,回收难度不亚于火箭一级。但具体回收结果预计将会继续保持神秘,截至目前Space-X并未公布相关信息。


4. 价格低

一枚崭新的猎鹰9号(Falcon 9)火箭报价在5500-6200万美元之间,远低于同类的宇宙神5Atlas-5)和德尔塔4Delta-41-4亿美元不等的报价。经过维修后的“二手火箭”再次登场时,相比新火箭,报价将打七折左右,但运力没有区别。这使得它的竞争力进一步上升。

猎鹰重型火箭价格也很感人,预计报价仅为1亿美元左右,甚至大大低于德尔塔4重型火箭的4.35亿美元的发射均价。要知道,猎鹰重型火箭的运力比它足足多出了128%,价格却仅仅是它的23%如果是未来“二手”猎鹰重型火箭的话,这个对比将更加悬殊!


5. 模块化组装

简单来说:造火箭犹如搭积木。

这是目前世界范围内主流火箭的必选之路,通过模块化组装的方式可以极大增强同一系列火箭的扩展空间和灵活性。中国的新型长征火箭、美国联合发射同盟的主力宇宙神和德尔塔火箭、俄罗斯新一代的安加拉火箭也是采取这种方式。


猎鹰火箭的发展之路 ©Space-X


​猎鹰重型显然也深谙此道,它相当于由一枚崭新的猎鹰9号火箭和两枚回收的火箭一级组合而来,所以需要对居于中间的火箭一级进行结构强化,对两侧助推器加装小型整流罩、整体电子和控制系统等进行优化,但不需要彻底的大改。

2016年,Space-X的新型猛禽发动机(Raptor)已经测试成功,这意味着猎鹰重型的未来扩展空间极大。

6. 可靠性

顾名思义,猎鹰9号是使用了9个墨林发动机(Merlin)的猎鹰火箭,而猎鹰重型更是使用了夸张的27个发动机。


发动机数量大PK:N1火箭(上)的30对猎鹰重型火箭(下)的27


这几乎让人不得不联想到人类历史上最奇葩的苏联登月火箭N1,它的第一级火箭竟然使用了30个发动机。事实上,这枚本来可以挑战土星五号登月火箭的怪物,四次试射四次失败,可以说让苏联人彻底失去了在太空竞赛中击败美国的信心。