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重返地球闯入超空间,整流罩

来源:整理 时间:2022-04-07 17:10:18 编辑:华为40 手机版

“载人龙”飞船发射时为何没有整流罩?

“载人龙”飞船发射时为何没有整流罩

龙飞船没有整流罩应该是结合各种因素的综合考虑。首先说好处:第一,节省了整流罩的成本。按照美帝的价格,这可是几百万美金,折合到每个座位的成本就是几十上百万美元,效益巨大;第二,火箭飞行中减少了抛弃整流罩的环节。对于航天发射工程来说,也就意味着减少了相应的遥测,发送指令,执行指令的复杂程序,可以降低成本和减少出错的几率;第三,没有整流罩,减轻了无效载荷的重量,可以运送更多的东西到太空;第四,少了整流罩,飞船的直径可以做得更大,当然这是相对于运载火箭的直径来说的。

如果你用直径10米的大火箭发射飞船,也就无所谓了。当然,老祖宗告诉我们有利就有弊,这个设计也是有局限性的:首先,没有整流罩的保护,飞船的外部设备只能能省就省,最重要的就是难以携带能折叠的太阳能电池板,至少工程设计上比用整流罩还麻烦,否则龙飞船不会在动力舱外部贴一圈太阳能电池板了,但是这种设计能产生的电力肯定要少得多;其次,由于无法携带大型的折叠太阳能电池板,龙飞船在太空中的电力使用会受到很大限制,携带的设备就不能太多,有些功能会受到限制;第三,没有整流罩,飞船在发射准备阶段和上升阶段所要面对的风险,比如雨水,异物,雷电就会更多,当然,这些问题不是不能克服的。

SpaceX连整流罩都要回收,那为什么二级火箭不设法回收呢?

SpaceX连整流罩都要回收,那为什么二级火箭不设法回收呢

这个问题作者曾经也有过,而且以前也听说过SpaceX有尝试回收二级火箭的想法,但是一直没有实质性尝试。从运载火箭回收的意义去想:我们要知道SpaceX为什么要大费周章地去回收一级火箭,因为这样可以大幅度降低发射成本。其实对于私人企业而言,回收火箭的最大价值还是在于降低成本。一枚二级火箭的造价是900万美元左右,这价格其实已经不低了,而一级火箭的造价是3500万美元左右。

如果要回收二级火箭,那么付出代价很可能会不止这900万美元,所以性价比不高,不值得这么做。这是根本原因:得不偿失。从技术难度上去想:从技术难度上来讲,二级火箭在飞行过程中已经达到第一宇宙速度了,也就是像卫星一样环绕地球飞行了。这里就需要把它的速度降下来它才会短期返回地球,而这会耗费火箭更多的燃料,这样所能运载的货物就少了。

所以依旧是和一级火箭一样牺牲运力去回收火箭。上叙问题解决了,下一个问题就是降落过程与大气的摩擦,这是最难的。大家可以发现早期“猎鹰9号”火箭发射时,一级火箭总是白色上去黑色回来,因为在降落过程中火箭外壳与大气摩擦烧起来了。二级火箭同样会面临这个问题,而且更加的严重。因为二级火箭的速度比一级火箭快太多了,摩擦会更剧烈温度也会更高。

这个问题的解决措施非常复杂,需要给二级火箭重新设计:如用超高耐温的材料、加装隔热设施、设计火箭气动外形等等。如果上叙问题也能解决,那下一个问题就是,火箭的落区问题。这个问题一级火箭的解决办法是加装格栅翼,通过格栅翼的摆动来提高落区精度,不过更关键的还是姿态控制系统和尾部的主发动机。二级火箭的高度更高,落即使是使用同样的办法,但是落区精度偏差同样不容小觑。

文章TAG:整流罩闯入重返地球空间

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