运载火箭回收重复使用技术,虽然不是马斯克的SpaceX公司首先发明的,但的确是它让这一技术实现成熟化和市场化的。目前,SpaceX的“猎鹰”系列火箭已经成功回收105次,芯级和整流罩全部可回收再利用,最多的1枚“猎鹰”9火箭助推器,已经成功发射和回收11次,就像家常便饭一样。
猎鹰9发射瞬间
猎鹰9助推器回收瞬间
而SpaceX公司目前的火箭回收技术有两种,“猎鹰”9和“重型猎鹰”是使用着陆缓冲腿,降落在地面或者海上回收船上。“星舰”则是精准落回发射塔,利用“机甲酷斯拉”机械臂搭住助推器的栅格舵,实现一定程度上的“抱住”,从而缓缓回到地面。
星舰助推器回收方式
星舰亚完全体发射想象图
随着SpaceX公司火箭回收重复使用技术的成熟,各国也纷纷发展可回收火箭,其中包括我国。我国的火箭回收方式也有两种,第一种类似“猎鹰”系列,采用着陆缓冲腿,比如正在研制中的民营火箭“双曲线二号”和国家队的长征8R。
双曲线二号回收缓冲腿
长征8R回收缓冲腿
而在这两天,媒体又曝光了据说是我国第二种火箭回收的方式,即采用系绳吊挂和动态网眼的形式,实现对助推器的着陆和回收,据说它是我国正在研制中的登月火箭新921的回收方式,说实在的,动态网眼的设计,很天才。
新921火箭回收方式?
根据媒体的描述,这是2月17日晚上举行的近地轨道载人航天发展展望与合作研讨会上,中国运载火箭技术研究院发布了我国新一代载人运载火箭的芯一级回收方案:一级依靠发动机实现动力下降,并以气动舵帮助控制姿态和减速;采用系绳回收装置,通过四条系绳实现一级的软着陆。相比要精准落回发射塔的“星舰”助推器,这种方式对落点的精准控制要求没那么高,有媒体甚至称它是我国的首创。
但实际上,早在此之前,俄罗斯一家名为Dahir Insaat的新概念公司,就制作过“航天器软着陆”概念动画,与媒体宣称的新921火箭回收动画高度相似。有意思的是,这家俄罗斯公司并非航天企业,而是动画制作公司,它几年前就因制作各种脑洞大开的俄罗斯导弹打美国航母的动画视频,而在网上小有知名度。那些完全出自空想的动画,就曾被无数军事自媒体渲染成真实的“杀手锏”,成为流量密码。
俄罗斯的方案
几个月前就做了很多动画
关注军事自媒体的应该知道这些
当然,这次系绳吊挂和动态网眼实现火箭回收的“航天器软着陆”概念动画,并非完全出自Dahir Insaat的空想,因为此前SpaceX的确考虑过让“星舰”助推器以这种方式回收,但是经过最终权衡,还是选择了目前的“机甲酷斯拉”回收抱臂的方式。
SpaceX的确考虑过类似的回收方式
究其原因,大家只看到了系绳吊挂和动态网眼的优点,却没有看到它的缺点。以这种绳网的方式,可以回收中小火箭的助推器,但数百吨的“星舰”助推器“超重型”,超出了几根缆绳的受力范围。要知道。“星舰”的上半截是近50米高、重100吨,而下半截的“超重型”高度68米,质量更是满燃料的猎鹰9火箭的6倍,预计超过300吨。
你知道星舰多重吗?
而通过水袋测试,“机甲酷斯拉”回收抱臂的最大负载为765吨。为实现这么大的负载能力,“机甲酷斯拉”的设计极为复杂,甚至有履带系统。而面对“星舰”这样的庞然大物,哪怕是半截“星舰”,4根缆绳的受力到底有多少?如何实现这样的受力,似乎超过了目前地球材料的极限。况且,用绳子紧绷重物,一旦出现问题,是非常危险的,至少也能击穿助推器的外壳。
星舰回收抱臂的履带系统
吊水袋测试的星舰回收抱臂
这缆绳得用什么材料制作?
目前地球上有这样的材料吗?
对比SpaceX的单塔和回收抱臂,四塔系绳结构虽然分散了受力,对回收精确定位的要求降低了,但整个系统,却搞得太复杂了,问题会很多。而且火箭的回收,其门槛不是回收缓冲腿和回收塔,而是厘米级别的垂直回收控制技术,想着用增大接收面积的方法,来避开这一关键技术,虽说不一定会适得其反,但至少体现出信心不足。
变推力试车的YF-100液氧煤油发动机,这才是关键
当然,作为火箭回收技术的预研,什么方案都值得试错一下,这无可厚非,相信我们最终会回到正确的轨道上来。但对于媒体和自媒体来说,炒作一个话题之前,是否可以事先多了解一下相关的知识,航天是个专业的领域,我们都需要多充充电。
其实之前我国就有网友提出这种回收方式
其实官方只发布了这个,动画是网友直接用俄罗斯的