第五三八章 三款火箭的優(yōu)點(diǎn)
,大礦主 !
當(dāng)而二級(jí)火箭分離后的一級(jí)芯級(jí)火箭箭體重新被地球的引力捕獲之后,這個(gè)重達(dá)九十八噸的龐然大物開始以一種自由落體速度重新進(jìn)入大大氣層。
為了讓一級(jí)芯級(jí)火箭可以成功的回收并重復(fù)利用,施密茨博士在火箭箭體的材料商做出了極大的改善。以往的運(yùn)載火箭一級(jí)芯級(jí)火箭在脫離之后,因?yàn)椴牧系膯栴},大都會(huì)在大氣層內(nèi)燃燒,最終落到地面上的只是一些金屬殘骸,根本就無法再回收。
而既然要對(duì)重型運(yùn)載火箭進(jìn)行回收并重復(fù)利用,那么星空一號(hào)的箭體材料肯定就不會(huì)和以往的火箭箭體材料一樣了。施密茨采用了獵鷹九號(hào)的箭體材料,即高強(qiáng)度鋁鋰合金。
這種合金重量很輕,但強(qiáng)度卻非常大,尤其是這種合金非常的耐高溫,足以讓火箭箭體抵抗大氣層劇烈的摩擦而引起的高溫。
不過相比于獵鷹九號(hào)那只有21噸的箭體重量,星空一號(hào)的箭體無疑就更重了,雖然星空一號(hào)一級(jí)芯級(jí)火箭的直徑足足是獵鷹九號(hào)的兩倍,但足足九十八噸的箭體重量讓星空一號(hào)的一級(jí)芯級(jí)火箭擁有了比獵鷹九號(hào)更強(qiáng)的強(qiáng)度。
火箭箭體的強(qiáng)度可以說是一個(gè)最重要的指標(biāo)了。你連火箭箭體的強(qiáng)度都無法保證,又怎么去談回收并重復(fù)利用呢?
星空一號(hào)的設(shè)計(jì)是施密茨博士借鑒了當(dāng)年的美國(guó)“阿波羅計(jì)劃”中的土星V火箭、他曾經(jīng)與前蘇聯(lián)航天專家合作定型的能源號(hào)火箭以及前幾年他親自設(shè)計(jì)研發(fā)的獵鷹系列火箭。
施密茨博士將這三款火箭的優(yōu)點(diǎn)集中起來,即采用獵鷹系列的箭體材料,采用土星V火箭和能源號(hào)火箭的發(fā)動(dòng)機(jī)以及箭體結(jié)構(gòu)布局,這樣相互借鑒,最終產(chǎn)生出了這款星空一號(hào)重型運(yùn)載火箭。
土星V型重型運(yùn)載火箭的箭體空重高達(dá)131噸,這個(gè)型號(hào)的火箭,最大升空重量超過了三千噸。而能源號(hào)火箭更變.態(tài),這種重型運(yùn)載火箭的箭體空重超過了140噸,升空總重量也超過了2400噸!而曾經(jīng)以能源號(hào)火箭研發(fā)的另外一種更大型的重型運(yùn)載火箭“火神號(hào)”火箭,其設(shè)計(jì)中的升空總重量可以達(dá)到恐怖的4747噸!
早在接受了唐風(fēng)的指示之后。施密茨博士就以研發(fā)一種可回收并重復(fù)利用的重型運(yùn)載火箭為己任,而且早在施密茨博士給馬斯克扛活的時(shí)候,他就已經(jīng)有了這種重型運(yùn)載火箭的設(shè)計(jì)方案了。只不過因?yàn)橘Y金的原因,這種重型運(yùn)載火箭一直沒有得到實(shí)驗(yàn)。
結(jié)果,在施密茨博士被唐風(fēng)挖過來之后,施密茨博士準(zhǔn)備了十年的這個(gè)重型火箭的方案終于是有了用武之地。在唐風(fēng)提供的巨量的資金支持下,施密茨博士終于是用了多半年的時(shí)間,將這枚實(shí)驗(yàn)性的重型運(yùn)載火箭造了出來。
這枚火箭的設(shè)計(jì)理念其實(shí)很簡(jiǎn)單,那就是在保證運(yùn)載火箭擁有發(fā)射大質(zhì)量火箭的前提下,對(duì)可回收重復(fù)利用的一級(jí)芯級(jí)火箭箭體進(jìn)行材料上的更新?lián)Q代,使之可以在返回地面之后。能夠繼續(xù)保持原來的箭體強(qiáng)度。
現(xiàn)在從前一階段的發(fā)射過程來看。星空一號(hào)顯然已經(jīng)達(dá)到了設(shè)計(jì)要求。這款重型運(yùn)載火箭的成功升空,讓這個(gè)型號(hào)的火箭運(yùn)載能力足以排在歷史第二位,僅次于美國(guó)的土星V型重型運(yùn)載火箭!當(dāng)然,如果要是加上那個(gè)被腰斬的火神號(hào)運(yùn)載火箭,星空一號(hào)的運(yùn)載能力只能排在第三位。
但相比于土星V型或者是能源號(hào)火箭,星空一號(hào)的造價(jià)要低很多,這都多虧現(xiàn)在使用的技術(shù)要遠(yuǎn)遠(yuǎn)領(lǐng)先于四五十年前的技術(shù),所以星空一號(hào)的造價(jià)才會(huì)降低很多。
不過,由于這是一次實(shí)驗(yàn)。因此星空一號(hào)的發(fā)射成本其實(shí)是非常高的,已經(jīng)達(dá)到了九千萬美元!
當(dāng)然,這要是比起以前的航天飛機(jī)發(fā)射成本來,無疑要低了很多。其實(shí)航天飛機(jī)的純粹發(fā)射成本也差不多就在九千萬美元左右,不過因?yàn)楹教祜w機(jī)的維護(hù)工作太耗費(fèi)資金了,因此平均下來,航天飛機(jī)每發(fā)射一次的總成本就會(huì)高達(dá)四億多美元!
而星空一號(hào)只要能夠成功回收,那么發(fā)射成本就會(huì)降低大約40%,而且火箭的維修所耗費(fèi)的資金要比航天飛機(jī)的維修所耗費(fèi)的資金少的多,因此。只要星空一號(hào)重型運(yùn)載火箭能夠成功的回收并且可以多次重復(fù)利用,那么發(fā)射成本將會(huì)一次比一次降低許多,最終就是達(dá)到設(shè)計(jì)中的每次發(fā)射費(fèi)用僅有二百萬美元,都不見得是一個(gè)空想。
現(xiàn)在就看這一截脫落的一級(jí)芯級(jí)火箭能不能成功的視線軟著陸吧!
在高倍望遠(yuǎn)鏡的監(jiān)控下,這一截脫落的芯級(jí)火箭開始?jí)嬋氪髿鈱又螅w就因?yàn)榕c大氣的劇烈摩擦而開始冒出火花。當(dāng)然,因?yàn)榧w采用了鋁鋰合金,因此這種程度的摩擦所產(chǎn)生的熱度,還奈何不了這種極為耐高溫的高強(qiáng)度合金材料。
這個(gè)時(shí)候,控制住箭體的墜落姿態(tài)才是最重要的。
通過高倍望遠(yuǎn)鏡可以很清楚的看到,當(dāng)箭體開始準(zhǔn)備進(jìn)行翻滾的時(shí)候,在箭體的側(cè)壁上,忽然噴出了數(shù)道強(qiáng)烈的噴焰,這種噴焰盡管不如主發(fā)動(dòng)機(jī)的主噴焰強(qiáng)烈,但產(chǎn)生的巨大推力卻可以讓箭體不再產(chǎn)生翻滾,而是保持一種近乎于垂直的姿態(tài)。
要想讓脫落的箭體在一百公里的下墜距離中始終保持這種垂直姿態(tài),是相當(dāng)不容易的,這其中就涉及到了諸多的輔助技術(shù),比如說最先進(jìn)的讓箭體在下墜過程中保持平衡的側(cè)噴射技術(shù)和陀螺平衡定位技術(shù),這兩種技術(shù)是保證箭體在下墜過程中保持平衡的關(guān)鍵技術(shù),因?yàn)橹挥凶尲w在下墜過程中始終保持住垂直狀態(tài),那么當(dāng)箭體接近地面的時(shí)候,才可以用另外一種反沖程噴射推力技術(shù)讓火箭箭體完成最后的軟著陸!
這幾種技術(shù)施密茨博士早在研發(fā)獵鷹系列火箭的時(shí)候,就已經(jīng)研發(fā)出來了,這些技術(shù)其實(shí)正是施密茨博士的首創(chuàng)。雖然這次實(shí)驗(yàn)的是更重型的運(yùn)載火箭,但有了這些技術(shù)存在,同樣能夠讓這一截脫落的火箭箭體保持住垂直狀態(tài)。
最起碼這幾十秒的下墜過程中,火箭箭體的垂直姿態(tài)就保持的非常不錯(cuò),接下來就要看關(guān)鍵的軟著陸了!(未 完待續(xù) ~^~)