火箭回收技术,肯定有人会问,为什么要回收火箭?
实际上,由于技术复杂,没有工业化批量生产,火箭的制造与发射一直是个极其昂贵的过程,动辄上亿乃至数亿美元。
为了航天发射节省成本,上世纪漂亮国和老大哥在太空竞赛的背景下提出了利用可回收的优势发展航天飞机,然而事实证明由于系统过于复杂、再利用成本极其高昂,航天飞机成为一个失败的科研项目。
漂亮国航天飞机平均的发射费用达到了瞠目结舌的15亿美元,加上挑战者号和哥伦比亚号的失败,直接导致项目下马。
而老大哥做的暴风雪号,则完全没有投入实际使用就宣告退役。这种背景下,重复回收火箭被人重新提出。
因为从理论上讲,火箭的发射成本里面,燃料的费用非常低。
以猎鹰九号为例,单次发射费用为5400万美元,但燃料费只有20万美元,所以如果能回收单看数据自然大大降低了成本。
虽然由于系统设计难度增加、冗余及备份、牺牲发射效率(火箭内还要留有燃料)、无法预测的发动机翻新费用等系列缺点。
但没有人敢断言在未来技术成熟和火箭发射频率要求提升的背景下,这是个会多有前景的黑科技。
于是乎,各个航天大国的火箭回收项目又看到了曙光。
由于火箭绝大部分成本都在一级,比如猎鹰九号一级带有9个发动机,二级只有1个,也从可行性方面考虑二级及以上飞行距离过远过高,回收几乎不可能,所有的火箭回收都针对一级火箭。
但当时各国尤其是漂亮国的航天科研重心并不在于此,这让背景为民营的SpaceX有了自己的科研空间。
那么,SpaceX是如何做到的?
说到这里,先简单回顾下SpaceX的成立。
SpaceX是一家民营的私人航天公司,是的,你没有看错,刚开始这并不是相关部门重点扶持立项的企业。
马斯克是个超级天才,12岁已经在卖自己开发的商业软件,30岁不到已经两次创业成功赚到了第一桶金。
他在2002年创立了SpaceX,4年后正式注资了一亿美元。
他一个人持有整个公司三分之二的股份,标准的私人公司、
之后,便开始了他的航天之路。在逐渐获得成功之后,拿到了宇航局的合同和技术支持,才真正踏上了飞天之路。
在实际发射任务中,SpaceX也进行了几次一级火箭在分离后的返回试验,这就是大家比较熟悉的海上平台回收。然而并非一切顺利,总共三次试验。
第一次,2015年1月,单纯为了测试让火箭直接掉到了海里。
第二次,2015年4月,使用了海上平台但火箭直接倾覆后爆炸在平台上。
第三次,2015年6月,直接在空中爆炸。
经过了众多失败,SpaceX决定采用陆地回收的策略并终于在12月22日迎来了首次成功,一系列投入终于换回了让人欣慰的回报。
火箭采取了垂直回收的方式,降落过程中逐渐导航至下降通道,最后落地前火箭发动机将相对速度降为接近0的状态,采取四个支架平稳着陆。
在当时的回收视频中可以看到,现场由于火箭喷射气流产生了巨大的音爆,所有人刚开始都认为闪光中的火箭回收失败了。
但后来火焰熄灭看到火箭平稳立住的那一刻,全场爆发了无尽的欢呼声。
观看视频时看到那些现场观众疯狂的表情,让人真正发自内心为他们对人类航天事业的巨大贡献而自豪,这一天,一个新的时代,向我们张开了大门……
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