带着跑车奔火星,“猎鹰重型”挑战技术极限

2018-02-08 来源:华浙教育科技研究院(杭州)有限公司

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  在庞之浩看来,“猎鹰重型”火箭只是一件过渡产品,定位也有些尴尬。他表示,该火箭的运载能力比大型火箭强许多,但并未达到真正重型火箭的标准,只能算是准重型火箭。SpaceX计划研发的下一代发射系统BFR,最大运载能力高达150吨,未来将全面取代它;NASA研发多年的太空发射系统(SLS),计划2019年首飞,其运载能力也高于“猎鹰重型”火箭。如此看来,它显然风光不了多久。

 

  同时庞之浩认为,该火箭在技术上也存在一些风险,最关键的是没有大推力发动机。“推力不够数量凑”的方法,苏联人曾在N-1火箭上尝试过。他们将30台发动机捆绑成火箭芯级,状若蜂窝,但只要其中一台出现问题,就可能导致全军覆没。该型火箭在20世纪70年代前后进行了4次试射,均以失败告终。“猎鹰重型”火箭主要以3枚猎鹰九号火箭为基础,相当于把27台发动机每9台一组分为3“捆”,如同把鸡蛋装进3个篮子,虽然分摊了风险,但对控制系统、结构系统都有更高要求。“归根结底,这还是由于没有大推力发动机而做出的无奈之举。”庞之浩说。

 

  尽管如此,“猎鹰重型”火箭的首飞成功,仍具有重大意义。庞之浩说,首先,该火箭的运载能力可以满足更多任务需求,比如组装空间太阳能电站,组建月球轨道空间站,发射比较大的火星探测器等。

 

  同时,该火箭用最小的代价,实现了运载能力的飞跃。虽然有风险,但做到了前人没有做到的事。由于有着N-1火箭彻底失败的前车之鉴,以及多发并联带来的一系列问题,航天领域多年来一直将火箭多台发动机并联的思路视为禁忌,如今主流火箭最多不过10余台发动机。“猎鹰重型”火箭如果能解决多发并联技术难题,或将为火箭设计开辟新的思路。

 

  庞之浩还表示,虽然“猎鹰重型”火箭只是过渡产品,但能为SpaceX未来的产品奠定基础,积累经验。相较SLS,其低成本优势颇为显著。此外该火箭还有许多创新之处,例如在设计上采用了40%的结构冗余,远高于普通火箭的20%25%。虽然很多元器件只是工业级,但是用双备份甚至三备份的办法提升了可靠性,这在商业航天领域也有借鉴价值。(记者 付毅飞 张梦然)


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带着跑车奔火星,“猎鹰重型”挑战技术极限

2018-02-08 来源:华浙教育科技研究院(杭州)有限公司

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  在庞之浩看来,“猎鹰重型”火箭只是一件过渡产品,定位也有些尴尬。他表示,该火箭的运载能力比大型火箭强许多,但并未达到真正重型火箭的标准,只能算是准重型火箭。SpaceX计划研发的下一代发射系统BFR,最大运载能力高达150吨,未来将全面取代它;NASA研发多年的太空发射系统(SLS),计划2019年首飞,其运载能力也高于“猎鹰重型”火箭。如此看来,它显然风光不了多久。

 

  同时庞之浩认为,该火箭在技术上也存在一些风险,最关键的是没有大推力发动机。“推力不够数量凑”的方法,苏联人曾在N-1火箭上尝试过。他们将30台发动机捆绑成火箭芯级,状若蜂窝,但只要其中一台出现问题,就可能导致全军覆没。该型火箭在20世纪70年代前后进行了4次试射,均以失败告终。“猎鹰重型”火箭主要以3枚猎鹰九号火箭为基础,相当于把27台发动机每9台一组分为3“捆”,如同把鸡蛋装进3个篮子,虽然分摊了风险,但对控制系统、结构系统都有更高要求。“归根结底,这还是由于没有大推力发动机而做出的无奈之举。”庞之浩说。

 

  尽管如此,“猎鹰重型”火箭的首飞成功,仍具有重大意义。庞之浩说,首先,该火箭的运载能力可以满足更多任务需求,比如组装空间太阳能电站,组建月球轨道空间站,发射比较大的火星探测器等。

 

  同时,该火箭用最小的代价,实现了运载能力的飞跃。虽然有风险,但做到了前人没有做到的事。由于有着N-1火箭彻底失败的前车之鉴,以及多发并联带来的一系列问题,航天领域多年来一直将火箭多台发动机并联的思路视为禁忌,如今主流火箭最多不过10余台发动机。“猎鹰重型”火箭如果能解决多发并联技术难题,或将为火箭设计开辟新的思路。

 

  庞之浩还表示,虽然“猎鹰重型”火箭只是过渡产品,但能为SpaceX未来的产品奠定基础,积累经验。相较SLS,其低成本优势颇为显著。此外该火箭还有许多创新之处,例如在设计上采用了40%的结构冗余,远高于普通火箭的20%25%。虽然很多元器件只是工业级,但是用双备份甚至三备份的办法提升了可靠性,这在商业航天领域也有借鉴价值。(记者 付毅飞 张梦然)