我要投搞

标签云

收藏小站

爱尚经典语录、名言、句子、散文、日志、唯美图片

当前位置:九乐棋牌游戏下载 > 休斯敦火箭 >

火箭垂直回收技术的硬伤

归档日期:09-05       文本归类:休斯敦火箭      文章编辑:爱尚语录

  2019年4月12日,马斯克发射了重型猎鹰,实现火箭子一级的全部成功回收(两枚助推器陆上回收,芯一级海上回收),网上一片欢呼之声,马斯克在这一刻似乎爱迪生、乔布斯附体?甚至有些航空航天专业人员也不经思考,跟着起哄,高呼马斯克即将占领全世界商业发射市场云云。

  1.化学火箭固有的低比冲、低运载系数缺陷。化学火箭的比冲一般只有300多秒,运载系数在5%以下,例如猎鹰9的运载系数只有2.6%。比冲=推力/(推进剂质量流量*重力加速度),反映火箭的推力效率,运载系数是有效载荷与火箭总质量之比,反映火箭的运载能力。这些缺陷使得化学火箭注定是一种效率很低的运载工具。

  土星5号起飞质量3000吨,近地轨道运载能力119吨,月球轨道运载能力45吨。火箭发动机必须把几千吨燃料抬升到空中,导致运载效率较低。

  2.难以实现完全可重复使用,只回收第一级,第二级因为飞出大气层,难以回收,只能抛弃,成本降低有限。火箭越大,扔掉的第二级越值钱(数据来自公开文献)。这也是现在各国大力发展可完全回收的天地往返运载系统的原因。预冷动力、组合动力飞行器由于比冲高,运载系数大,而且可完全重复使用,发射成本将远远低于火箭。

  3.垂直回收需预留降落段推进剂以及附加机构,增加死重,火箭运载能力降低15%~50%(数据来自公开文献),大型火箭问题更严重。原本设计近地轨道运载能力100吨或者地月转移轨道运载能力30吨,为了回收第一级,只剩70吨LEO运力和20吨LTO运力,得不偿失。空间站和月球基地建设,所需重型火箭也就几十发,助推器完全可以伞降回收,垂直回收节省的芯一级那点钱不如每次多运几十吨载荷,更快完成建设目标。时间成本有时候反而更重要。

  补充:各种运载系统在不同马赫数下的比冲,可见TBCC(涡轮基组合循环动力)、RBCC(火箭基组合循环动力)的比冲远高于火箭。

  随着高速磁悬浮技术的进步,电磁发射成为可能。据报道,中国航天科工的羽舟、轻舟火箭将由地面大型电磁弹射系统发射,计划2020年完成电磁发射演示系统建设及原理验证。

  航天科工参与研制的真空管磁悬浮高铁,最大速度预计4000km/h。试想如果加大功率,且轨道足够长,就能把RBCC直接加速到冲压发动机的起动速度,而且加速度远小于火箭,有利于降低飞行器的结构质量。这样同时实现高比冲、高运载系数和完全可重复使用,发射成本可能降低至不可回收火箭的1/20以下,而且水平降落后不需要复杂的检修和组装,像飞机一样迅速检修、加注燃料、吊装载荷之后就能再次发射。

  那时,一架空天飞机10天发射10次将不再是梦想,人类真正实现廉价进入太空,开启太空经济时代。

  中国男足疾步前往,双手紧握中国男蓝的手并使劲摇着,口里不停地说:老弟,没有人比我更懂球了!

本文链接:http://gumtreewai.com/xiusidunhuojian/554.html