您好,我是齐奥尔科夫,我来回答这个问题。
“猎鹰重型”火箭是太空探索技术公司基于猎鹰-9火箭技术研制的超大型运载火箭,采用了3个通用芯级并联加二子级的构型,通用芯级直径为3.66m,采用液氧/煤油推进剂,起飞时共有27台发动机点火。
从起飞推重比来看,“猎鹰重型”火箭的起飞推重比高达1.638,远大于一般液体火箭的推重比,其性能还有进一步挖掘的空间。但由于“猎鹰”火箭的箭体直径仅为3.66m,加大火箭推进剂质量将引起火箭长细比变大,动力学耦合严重,带来控制方面的难题,这也是小直径箭体的一个天然劣势。
“猎鹰重型”火箭采用一子级垂直返回的回收方式,甚至都可在位于大西洋的驳船上进行垂直回收。通过研制猎鹰-1、9火箭,太空探索技术公司在液氧/煤油发动机上积累了丰富的经验,在不断的技术改进和完善中,实现了子级的安全回收和液氧/煤油发动机回收后的再次试车,并在2017年3月30日成功实施了一枚“二手火箭”的再次发射,这表明太空探索技术公司已经逐步掌握了液氧/煤油发动机回收后的检测、维护等技术,开拓了液氧/煤油动力系统重复使用的方向。
因此,在重复使用方面,液氧/甲烷动力及液氧/煤油动力很可能将并行发展,主要取决于各公司的研制基础及发展规划。
▲ SpaceX重型猎鹰火箭
不太清楚,根据报道猎鹰火箭解决了蜂巢式多发动机并联结构,我个人认为这不是什么高精尖的技术,最近这次发射推进器回收还是失败的结果。猎鹰火箭发射成功的意义不在于它的技术,而是打开了民间资本和私营公司进入航天市场和宇宙空间探索的大门。
Space X即美国太空探索技术公司,是由马斯克建立的美国太空运输公司,其主要涉及测试和制造火箭内部的部件,著名的产品有Merlin,kestrel和Draco火箭发动机。
看猎鹰重型火箭的成功的同时,我们也关注下Space的发展历程,也许能从其中窥探一二:
2002年,马斯克成立太空探索技术公司
2005年,收购萨里卫星技术公司10%的股份,这次的收购为其后续太空探索的发展奠定了技术基础
2006年,获得美国国家航空航天局商业轨道运输服务的合同,表明其已经具备运送货物到国际空间站的能力,为太空运输提供了另外一种选项
2012年从卡纳维拉尔角空军基地发射猎鹰9号火箭,将龙太空舱送入太空,从此其正式承担向国际太空站运货的任务
2013年在新研发的蚱蜢火箭上运用全门板的垂直起飞垂直降落技术,同年将SES-8商业通信卫星送入预定轨道
2015年将世界第一批全电动通信卫星送入预定轨道
2016年,完成对其载人龙飞船的空中悬停测试,同年猎鹰9号火箭第一级成功降落在海上无人船上
2017年Space龙飞船在完成第十次国际空间站的补给任务后返回地球,同年利用回收的二手火箭发射卫星
2018年,猎鹰重型火箭发射成功,升空后2分3秒,助推器分离,3分7秒,一二级火箭分离,7分58秒,两级助推火箭同时落地
小编认为由此可看出Space X为猎鹰火箭的成功提供了强大的财力与技术支持,而猎鹰的成功也证明了Space X雄厚的科技实力与不断创新的能力,两者如同整体与局部的关系,密不可分。
而猎鹰火箭技术有两点可以说是其逆天的表现:
1.运载能力,猎鹰火箭的能力也许能从以下数据中有更加直观的感受
近地轨道(LEO)运载能力63.8顿,地球同步轨道能力(GTO)26.7顿,火星轨道运载能力16.8顿,冥王星运载能力3.5顿。
与Falcon 9相比,其近地轨道载荷能力提升180%,地球同步轨道载荷运输能力提升222%,火星载荷运输能力提升318%。
2.低廉的发射能本
这是猎鹰另一项值得津津乐道的地方,Space X于2015年12月在佛罗里达州卡吗维拉尔角发射猎鹰9号火箭,该火箭成功发射并成功回收一级火箭,,而此次发射成本预计为6000万美元(网上报道说实际为5400万美元),大大降低了人类进入太空的成本,而重型火箭的成本预计比猎鹰9号的费用只高出50%左右,这一点可以说其性价比傲视群雄。可以预见中国一向低价优势遭受其强力挑战!
后续SpaceX的逆天成就依旧值得拭目以待!但同时应该思考,中国是经济增长最快的国家,但是美国给予美国企业的自由保证了美国依旧具有最强的创新力,这在当前中国的形式下,如何效仿创新﹉