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猎鹰重型火箭成功首飞 详解六大特点(2)

2018-02-07 11:17   来源: 人民网-科普中国   编辑: 高赛琦   责任编辑: 马兰

4. 价格低

一枚崭新的猎鹰9号(Falcon 9)火箭报价在5500-6200万美元之间,远低于同类的宇宙神5(Atlas-5)和德尔塔4(Delta-4)1-4亿美元不等的报价。经过维修后的“二手火箭”再次登场时,相比新火箭,报价将打七折左右,但运力没有区别。这使得它的竞争力进一步上升。

而猎鹰重型火箭价格也很感人,预计报价仅为1亿美元左右,甚至大大低于德尔塔4重型火箭的4.35亿美元的发射均价。要知道,猎鹰重型火箭的运力比它足足多出了128%,价格却仅仅是它的23%,如果是未来“二手”猎鹰重型火箭的话,这个对比将更加悬殊!

5. 模块化组装

简单来说:造火箭犹如搭积木。

这是目前世界范围内主流火箭的必选之路,通过模块化组装的方式可以极大增强同一系列火箭的扩展空间和灵活性。中国的新型长征火箭、美国联合发射同盟的主力宇宙神和德尔塔火箭、俄罗斯新一代的安加拉火箭也是采取这种方式。

猎鹰火箭的发展之路 ©Space-X

猎鹰重型显然也深谙此道,它相当于由一枚崭新的猎鹰9号火箭和两枚回收的火箭一级组合而来,所以需要对居于中间的火箭一级进行结构强化,对两侧助推器加装小型整流罩、整体电子和控制系统等进行优化,但不需要彻底的大改。

2016年,Space-X的新型猛禽发动机(Raptor)已经测试成功,这意味着猎鹰重型的未来扩展空间极大。

  6. 可靠性

顾名思义,猎鹰9号是使用了9个墨林发动机(Merlin)的猎鹰火箭,而猎鹰重型更是使用了夸张的27个发动机。

发动机数量大PK:N1火箭(上)的30对猎鹰重型火箭(下)的27

这几乎让人不得不联想到人类历史上最奇葩的苏联登月火箭N1,它的第一级火箭竟然使用了30个发动机。事实上,这枚本来可以挑战土星五号登月火箭的怪物,四次试射四次失败,可以说让苏联人彻底失去了在太空竞赛中击败美国的信心。

而猎鹰9号火箭已经完成了48射46成功,成功率高达95.8%,且多次实现二手发动机重复使用。两次失败中,其中一次是在发射之前加注燃料静态点火测试时在地面爆炸、另一次是由于火箭一二级之间结构问题。考虑到这些因素,猎鹰9号的多发动机同时工作方式可靠性实际上几乎是100%。

事实上,当年N1火箭的连续失败,既有设计上的多发动机控制、燃料燃烧循环系统、结构过于复杂等问题,也有它的发动机必须在火箭发射场组装(无法直接整体运输)问题。这些问题都是猎鹰所没有的,因此猎鹰重型火箭的可靠性是要远高于N1的。

电动车是唯一载荷?

不管你服不服,Space-X就是任性了一把,偌大的火箭运力,只携带了一辆车……

如此任性的一辆车坐在巨大的火箭里,还有一位小小的“宇航员”测试Space-X未来的宇航服 ©Space-X

但其实也有一定的原因:

1. 甲方为王: 不同于猎鹰火箭、龙飞船、龙2飞船、猛禽发动机等都有NASA和美国空军资助的身影,猎鹰重型火箭是由Space-X完全独立资助自主研发的项目。因此在选择载荷方面完全可以做到“随心所欲” ,不存在拿人手短吃人嘴软的问题。

2. 没有合适的载荷:一方面是整个世界航天目前尚无这个量级的载荷,另一方面任何极其昂贵的重型载荷也自然无法面对试射万一失败的风险。

3. 没有合适的火箭配套:作为火箭整体试射,Space-X没有必要为更大更重的载荷配套新的整流罩、火箭上面级、卫星分离释放装置等,这些配件的研发成本不菲,甚至超过它采用这种猎鹰九号“搭积木”的方式做出猎鹰重型火箭。

4. 方便测试:为了回收技术,猎鹰火箭一级必须留有30%左右的燃料用来减速返回,仅有在执行重型任务时才会用尽燃料放弃回收。而此次任务是挑战更复杂的三个火箭一级回收,更大高度、更多数量意味着更大难度。因此载荷尽量小、保证剩余燃料以测试整个系统的完整就不足为奇。

进入太空后,这辆车已经严重超速:超过了10000千米/小时,是它在地面上速度的100倍!Space-X

5. 商业广告:花费不到一亿美元,可以同时给Space-X火箭和特斯拉两个品牌做一个载入史册的广告,这个商业想法的高度不亚于这个火箭创造的高度。其实,猎鹰重型火箭之前已经有了下一步的订单,Space-X也有包括月球旅游在内的计划,这个成功的广告将会是个更大的宣传。

原标题:猎鹰重型首飞,人类航天新时代即将到来!

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