马斯克猎鹰重型火箭发射后,为什么最昂贵的芯一级火箭回收却失败了
因为降落轨道发生了变化,没有降落到指定的位置。
埃隆・马斯克北京时间2月7日发布的社交媒体消息宣告,该公司研制的“重型猎鹰”运载火箭从卡纳维拉尔角肯尼迪航天中心试射成功,其载荷,一辆红色特斯拉跑车已经进入轨道,2个助推器卡纳维拉尔角发射场着陆成功。芯级火箭按计划接近大西洋上的无人海上平台试图着陆,但因为出现故障坠海,回收失败。这是这种重型运载火箭的首次发射成功。
“重型猎鹰”的起飞重量和“太空探索”公司宣告该火箭的最大载荷是当代可用的火箭中最大的,超过中国航天科技集团研制的“长征5号”火箭。不过,与美国NASA正在研制的SLS火箭(计划2019年首发),或者中国计划中2030年首发的“长征9号”这样可以单发实现载人登月的大型火箭相比,它仍逊色一筹。
7年前,在华盛顿的一个会议室里,“重型猎鹰”的模型首次公开,当时只有一些记者,还有几张空椅子见证了这一刻。而本周二,这枚“太空探索”公司创始人埃隆・马斯克梦想中的火箭如今已经成了230英尺高的庞然大物,矗立在肯尼迪航天中心发射台上,这个发射台,也曾是人类首次远征月球的“土星5”号火箭曾经矗立的地方。估计有10万人专门来到这里,等待着“重型猎鹰”启航出发,升入天空的一刻。
从发射台底部涌出。几秒种后,火箭升空,把佛罗里达蓝色的天空甩在身后。与火箭一起升空的,还有一辆“樱桃红”色的特斯拉跑车,驾驶座上还有一个穿着“太空探索”公司宇航服的“太空人”。
据美媒报道,该火箭芯级回收失败,虽然该火箭成功接近回收平台,但因为用于减速回收的发动机未能点燃,最后火箭以300英里/小时左右的速度(约480公里/小时)坠入海中,回收失败。
史上推力最大的火箭是哪个,它的推力有多大
大约相当于一艘重巡洋舰或者轻型航空母舰,当年土星5号发射时有人惊呼让一艘驱逐舰飞上天了。很可能足以把超过500吨的载荷送上近地轨道,相当于一次把整个国际空间站发射到位。
火箭能做多大取决于你能有效掌控多强的推力,推重比小于1火箭完全飞不起来。运载火箭起飞的推重比大约在1.3-1.5之间。也就是说如果火箭满载重100吨那发动机推力至少得130吨(1,275,300牛顿)以上。没造出来的脑洞引擎例如海龙火箭的变态级挤压循环引擎、核脉冲推进等不考虑。
立足于现有技术、成功案例思考一下,人类已经造出来的推力最强的液体燃料火箭发动机是1990代美国在土星5号登月火箭所用的F-1液氧煤油发动机基础上升级改进出的F-1A,海平面推力达8,007千牛顿力。超过海平面推力7,259千牛顿的RD-170(还是四燃烧室)。
曾经计划建造过的最强火箭:海龙火箭 Sea Dragon
由于海龙火箭实在是太重,没有发射台能够承受,而且海龙火箭发射时产生的声波足以震毁火箭自身。
为了解决这个办法,工程师决定把海龙火箭沉入海水中发射。
而登月之后 NASA 预算急剧缩减,海龙火箭随之流产了。
曾经投入使用的最强火箭:土星五号 Saturn V
土星五号是专为阿波罗登月计划设计的火箭。土星五号的 LEO 运力高达 140 吨,是现役最强火箭重型猎鹰的两倍。
更厉害的是,土星五号共发射 13 次,没有一次失败。换句话说,土星五号的发射成功率是 100%
登月之后,NASA 经费遭到急剧缩减,土星五号这么烧钱的东西自然而然的被砍了。
现役最强火箭:重型猎鹰 Falcon Heavy
重型猎鹰 LEO 运力 64 吨。
作为对比,现在世界第二强火箭德尔塔重型,LEO 运力连重鹰的一半都不到。
当然啦,除了运力大以外,重型猎鹰还配备了 SpaceX 祖传骚操:垂直回收火箭助推器。
得益于 SpaceX 的祖传骚操,重型猎鹰的发射价低得不可思议。
再次用德尔塔重型做个对比,虽然重鹰的运力是它的两倍,发射价连德尔塔重型的一般都不到。
美国猎鹰重型运载火箭的研制过程和性能数据如何
2011年4月份,那时只有三十几岁的马斯克还没有成为“钢铁侠”,太空探索技术公司和特斯拉也远没有形成如今这样的誉满天下的影响力。但也正是在这样的背景之下,马斯克却通过寥寥几位记者向世界宣告了“他想要造出重型猎鹰火箭”的疯狂想法。
“重型猎鹰”运载火箭原计划2013年首次发射,后因各种原因推迟至2018年发射。
2016年12月28日,太空探索技术公司发布了猎鹰重型火箭首张照片。据称,它将是世界上运载能力最大的火箭,是当时运载能力最大火箭的2倍。
2017年12月,马斯克曾宣布,该火箭将携带一辆属于他个人的特斯拉跑车,将其发射到一条位于地球和火星之间的环太阳轨道上,并将掠过火星。“太空探索”公司稍后发布了这辆汽车被安装到火箭上的照片。
2018年1月24日首次进行火箭发动机静态点火测试。
猎鹰重型运载火箭高70米,宽12.2米,重量为1420.8吨,起飞时27台梅林1D发动机同时工作,可以提供高达2280多吨的起飞推力。发射初级阶段所有引擎提供的总推力逾500万磅,可送入近地轨道的有效载荷高达14万磅(约合63.8吨),为现役航天器之最,仅次于当年执行阿波罗计划的“巨无霸”土星五号重型运载火箭(140吨)。
如果以其近地轨道(LEO)有效载荷63.8吨、最大起飞重量1428吨算,“重型猎鹰”运载系数高达0.0447。“重型猎鹰”的GTO轨道运载能力系数高达0.0187。
基本技术数据
地球同步轨道运载能力(GTO):26.7吨
火星轨道的运载能力:16.8吨
第一级:
猎鹰重型助推-芯级-助推布局
猎鹰重型助推-芯级-助推布局
地面推力:2282吨(27台梅林发动机)
真空推力:2468吨
第二级:
真空推力:90吨