深度解析:SpaceX是如何让猎鹰9号火箭准确安全地返回地面的?
海洋的底部是一个火箭墓地,上面散落着数千枚用于将卫星和人员送入太空的火箭。这些是过去时代的遗物。然后由航空航天公司SpaceX开发了Falcon 9,意味着现在可以通过将火箭安全地飞回地球来重用火箭的第一级。对于某些人来说,这项成就似乎令人难以置信,以至于存在一个由SpacR N h ` L EeX怀疑论者组成的在线社区。他们的许多YouT| O a S T | 0ube视频(例如“ SpaceX火箭摄像机着陆画面伪造”)已被观看超过一百万次。
那H f W B q ; - X么FalV u +con 9是怎么l 9 * 8 o做到的呢?
飞行计划:
a i t 1 v }猎鹰9是两级火箭。第N m 8 v o一级助推器的9台发动机负责升空,并将火箭运送到大约100公里的高度——Q h ( x M处于太空边缘。在这里,一二级离然后二级点火,以将有效载荷送入轨_ ` ~ 0 D O =道。第一级回到地球。
冷气推进器(翻转)s c 9 - M + H B %:
Falcon 9的第一级助推器在其“鼻子”附近装有小型推进器,可排出氮气。与第二阶段分离后不久,受控制的气体喷射“翻转”) 8 { ? F了火箭,使其准备返回地面。
燃料罐:
从历史上看,火箭的第一级使用每一滴燃料来将其有效载荷提升到轨道上。猎鹰9号的第一级具有额外优势。翻转后,它O } ) F I G的三个引擎重燃,从而降低了火箭的重返速度。当火箭接近着陆平台时,这些引擎再次点火。总而言之,第一级从最p / U y t ] g !高时速4700 km / h降到仅20 km / h的着陆速度。
引擎:
猎鹰9号- | a + + O d如何像使用飞机一样有效地重用火箭,那么进入太空的成本将减少数百倍。之前从未完成过完全z @ P F f @ a 2可重复使用的} h b火箭。这是改革我们进入太空的方式所必须的革命性突破。”——Elon Musk
着陆脚:
由坚固,轻巧的碳纤维制成的四根支撑腿刚好在着+ k n ;陆前展开H k s。每条腿都有一个减震系统,可以吸收冲击力。对于特别剧烈的着陆,一种一次性的芯会在撞击时解体粉碎以吸收冲击产生的能量。
无人驳船:
与其他火箭一样,猎鹰9号也从靠近海洋的地方发射,因此,当第一级助推器降落回地球时,除了公海外,它下面z = k 3 9什么都没有。尽管从技术上讲,猎鹰o ] 2 D q9飞回其发射台是可行的,但这样做会花费更多的火箭燃料。降落在海上然后将火箭运回去要便宜得多。
着陆驳船是一个大约足球场大小的平台,配备有自己的与火箭不断通讯的# ` ? , }传感器套件。他们从伊恩班克斯B I u ? o(Iain M. Banks)的科幻小说《游戏玩家》中被赋予了很有个性的名字,例如“仅阅读说明”和“当然我仍然爱你”。
效果:
尽管SpaceX尚未公布确切数字,但一位发言人表示,翻* o G + T C q新和重复使用一级火箭的成本“基本上不到建造新火箭的一半”。最终,SpaceX计划将周转时间缩短至仅24小时m p $ n ` f。