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收錄時間:2019-05-18 16:54

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獵鷹重型火箭的芯一級已經成功回收

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  十二日,美國太空探究技術公司的“獵鷹重型”圓滿完成了初次商業發射。它不只把發射質量達6.46噸的阿拉伯-6A通訊衛星送入了太空,而且第一次完成了同時回收該火箭的芯一級和所捆綁的兩枚助推器,演出了一場沖動人心的神奇大戲,挽回了在二〇一八年“獵鷹重型”初次試飛時只勝利回收了兩枚助推器,而芯一級回收失敗的面子。
 
  不過,還是有一些遺憾:一是“史蒂文先生”整流罩回收船仍沒有勝利回收價值600萬美圓的整流罩,落在海里的整流罩需求從撈起晾干、修理后才干再次運用。回收整流罩主要是能夠減少消費整流罩的時間,省錢倒是其次;二是其芯一級在海上平臺勝利著陸后,因海浪太大,且沒固定好而傾倒,據悉只要其上的發起機經修理后才干再次運用。
 
  “獵鷹重型”火箭是從肯尼迪航天中心發射的。它全長70米,最大直徑12.2米,起飛質量1420噸,每次反復運用第一級火箭的發射價錢為9000萬美圓,一次性運用第一級火箭的發射價錢為1.5億美圓,研發本錢5億多美圓。相比之下,美國近地軌道運載才能近30噸的德爾他-4H火箭發射本錢高達3.36億美圓。所以,采用兩級半構型的“獵鷹重型”是目前世界現役運載火箭中運載才能最大、史上最經濟的“通天塔”。
 
  簡單地說,“獵鷹重型”就是在美國太空探究技術公司目前已大量勝利發射的獵鷹-9火箭根底上,在芯一級捆綁了兩枚大型助推器,而這兩枚大型助推器其實就是與芯一級一模一樣的火箭,即“獵鷹重型”的第一級是由3枚相同的火箭并聯而成的,每枚上面裝有9臺發起機,發射時共有27臺發起機同時點火。所以,“獵鷹重型”既力大無比,又經濟實惠。
 
  在這次發射中,“獵鷹重型”火箭的芯一級在較遠、且已運用屢次的海上平臺(名為“當然我仍然愛你”)勝利回收,兩枚助推器則在發射臺左近的LZ-1和LZ-2著陸區勝利回收。這次回收的兩枚助推器維修后,將在2019年再次發射“獵鷹重鷹”時反復運用,完成價值1.3億美圓的美國空軍空間實驗方案-2發射任務。爾后,“獵鷹重型”火箭還將執行幾次商業發射任務,并在2020年發射美國空軍航天司令部-52機密衛星等。
 
  與曾經運用過的美疆土星-5和前蘇聯能源號重型火箭相比,稱“獵鷹重型”為準重型火箭更為貼切,由于美疆土星五號和前蘇聯能源號的近地軌道運載才能都在100噸左右,但它們都已退役,主要是沒有載人登月飛船或航天飛機等超大型航天器的發射任務后,“英雄無用武之地”。
 
  與普通的運載火箭的構造強度充裕度只要25%相比,“獵鷹重型”的構造強度有40%的充裕,所以它具有發射載人登月飛船或載人火星飛船的才能。特別是該火箭的第一級(由芯一級和兩枚助推器組成)可回收再應用,這樣就能大大降低本錢,為載人深空探測提供物美價廉的進入太空的才能。在冷戰時期,美國發射“阿波羅”載人登月飛船用的土星5號重型火箭每一枚造價高達5億美圓,折合到如今相當于40億美圓。
 
  為了重返月球和載人登火星,美國航空航天局已投資讓波音公司研制“航天發射系統”重型運載火箭,但它仍是一次性運用的,且不斷拖延進度。所以,美國政府最近要挾稱,假如波音公司再遲遲研制不出來“航天發射系統”,美國政府將用太空探究技術公司的商業重型火箭發射“獵戶座”新型載人飛船停止初次無人繞月飛行。另外,美國藍源公司也正在研制名為“新格倫”的可反復運用重型火箭。


  固然“獵鷹重型”是在獵鷹-9的根底上開展而來的,第一級是由3枚獵鷹-9火箭第一級捆綁而成,但這次發射所用的芯一級和兩枚助推器都采用了太空探究技術公司新研制的獵鷹-9B5型火箭(箭體是新的,局部發起機以及助推器頭錐是復用的)。它們每個直徑都為3.7米,各裝了9臺梅林-1D發起機,推進劑都采用液氧/煤油,并聯后的最大寬度為12.2米。
 
  其第二級與獵鷹-9的第二級一樣,裝有1臺梅林-真空發起機,也采用液氧/煤油作為推進劑,且與梅林-1D發起機相似,真空推力為95噸,但具備屢次點火才能,從而大大加強了其關于任務的順應才能。
 
  “獵鷹重型”的最大特性是其芯一級和兩個助推器可以回收與反復運用,即全箭共28臺發起機,除第二級運用的1臺梅林-真空發起機不能回收與反復運用外,其他27臺梅林-1D發起機都能夠回收與復用,復用的比例高達96.42%,這能大大降低火箭的發射本錢,具有嚴重的里程碑意義。
 
  假如不回收第一級和兩枚助推器時,“獵鷹重型”的近地軌道運載才能為63.8噸(相當于一架波音737客機重量),地球同步轉移軌道運載才能為26.7噸(相當于一輛T-34坦克重量),發至火星的載荷才能16.8噸(相當于一輛滿載的油罐車重量),發至木星的載荷才能3.5噸。因而它不只能把超大型衛星送入軌道,還具有執行載人登月或載人火星飛行的潛力。
 
  但假如回收第一級和兩個助推器時,“獵鷹重型”的近地軌道運載才能降為30噸,地球同步轉移軌道運載才能降為8噸。這是由于回收時要耗費很多燃料,但即便這樣,它仍是目前世界現役火箭中運載才能最大的,可用于發射大型航天器。
 
  由于芯一級和兩個助推器都采用了新研制的獵鷹-9B5型火箭(采用B5型火箭要比2018年初次試射“獵鷹重型”時采用B4型、B3型火箭更強勁,最大推力相當于18架波音747客機全功率推進力,而且可以反復運用10次以上),所以這次發射的“獵鷹重型”總推力比2018年“獵鷹重型”首飛時提升了10%,總的起飛推力為2550噸(2018年初次發射時為2326噸)。
 
  可能有人會問,為何發射重6噸的衛星要運用這種準重型運載火箭呢?可能是衛星具有者——沙特阿拉伯衛星通訊公司想經過“用宰牛刀殺雞”來擴展影響;另外,該火箭性價比高,在同類火箭中是最廉價的;還有,用“獵鷹重型”超強的運力把阿拉伯星-6A送到高得多的軌道,可縮短定點所需時間,并儉省燃料,從而有望讓衛星工作壽命得到延長。這次也是“獵鷹”系列火箭初次把衛星送至更高的超同步轉移軌道,有可能遭到軍方喜愛。
 
  在冷戰時期,前蘇聯為了與美國競爭載人登月,研制了重型運載火箭N1,但是連續4次發射失敗,其中一個重要緣由是其第一級共有30臺發起機同時點火,產生的宏大高頻震動,容易影響到火箭自身;另外,由于發起機太多,所以也容易呈現“縱向耦合振動”等一系列問題。
 
  
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