馬斯克的獵鷹火箭回收技術(shù)一直被奉為行業(yè)標桿,但你知道嗎?中國長征十號乙要搞出更牛的操作——不用笨重的支腿,用繩網(wǎng)“釣”火箭!4月下旬,它就要迎來首飛和正式的船上回收,這波創(chuàng)新到底能省多少錢?又能解決多少老問題?
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獵鷹九號和新格倫火箭回收時,都靠自帶的支腿緩沖降落。這種方式對著陸場要求不高,但代價不小——獵鷹九號的四條支腿總重2到2.4噸,看著是零頭,可換算成有效載荷損失就肉疼了。
如果不回收一級,獵鷹九號近地軌道運載能力能到22.8噸,按一千克5000美元算,2噸死重直接損失1000萬美元!這錢要是省下來,能多送多少衛(wèi)星上天?
長征十號乙的解決方案,就是把著陸系統(tǒng)“搬”到船上。火箭本身只帶四個可展開的掛鉤,比支腿輕太多了。掛鉤在一級上方,一旦掛住繩網(wǎng),重心就在掛點下方,形成穩(wěn)定結(jié)構(gòu)——就算火箭晃得厲害也不會倒,這可是獵鷹九號早期回收時經(jīng)常犯的毛病。
而繩網(wǎng)、鋼架這些重家伙都在回收船上,不用跟著火箭飛,設(shè)計師完全不用糾結(jié)重量問題,所以領(lǐng)航者號回收船的鋼架做得又大又結(jié)實。
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有人擔心火箭的高溫尾焰會燒壞繩網(wǎng)的鋼索?科研人員早想到了!火箭降落時,鋼索不會擋在軌跡上,只有當噴管降到鋼索高度以下,鋼索才會迅速往中間靠,和掛鉤配合攔住火箭。
一層不夠?還有第二層跟上,加大阻攔力。這樣既避開了尾焰,又能穩(wěn)穩(wěn)接住火箭,完美解決了高溫問題。
有人覺得繩網(wǎng)回收需要火箭精準穿過鋼架中間,難度太高?其實和獵鷹九號的要求差不多。獵鷹是往回收船靶心降,靶心面積和領(lǐng)航者號的鋼架比,并沒更大。只要長征十號一級能達到獵鷹九號的軌跡控制精度,就能成功回收——這技術(shù)我們早就有底氣了。
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火箭越大,支腿回收的問題越突出。不僅支腿越來越重,接近地面時的羽流還會燒蝕著陸場和火箭本身。獵鷹九號沒加固外殼,但更大的新格倫就被迫在尾部敷防熱瓦,增加了死重。
而長征十號用繩網(wǎng)回收,只要掛住第一層鋼索就能關(guān)發(fā)動機,不會在甲板產(chǎn)生羽流,火箭和船的設(shè)計都能簡化不少。馬斯克其實也在星艦上想解決這個問題,用夾子夾火箭,不過那得返回發(fā)射臺,和我們的海上回收思路不同。
返回發(fā)射臺需要火箭橫飛200多千米,消耗不少燃料。而海上回收不用長距離橫移,能省大量燃料。雖然回收船往返港口要耗能,但這部分能源不用跟著火箭飛,對提升運載能力幫助明顯。至于哪種方式更優(yōu),得等長征十號乙試驗成功后才知道,但省燃料這一點,海上回收已經(jīng)占了上風。
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返回發(fā)射臺能加快周轉(zhuǎn)效率,但海上回收也有自己的優(yōu)勢。只要有持續(xù)的發(fā)射任務(wù),火箭一級在發(fā)射場、回收船、廠房之間順暢周轉(zhuǎn),一定數(shù)量的火箭對應(yīng)一定數(shù)量的回收船,就能形成循環(huán)。中國幾大星座發(fā)射、星際探索、月球基地建設(shè)都需要大量火箭,長征十號完全不愁訂單。可以預見,它頻繁復用的日子很快就要來了。
你覺得長征十號乙的繩網(wǎng)回收能一次成功嗎?這技術(shù)會不會成為未來火箭回收的主流?評論區(qū)聊聊你的看法!覺得中國航天這波操作牛的,別忘了點贊收藏轉(zhuǎn)發(fā),讓更多人看到我們的硬實力!
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