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朋為,長征系列運載火箭採用傘降加氣囊重複回收使用技術,有可能會變成現實嗎?
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  • 1 # 毒刺劍客

    謝謝悟空邀請。這個設想理論上是可行的,只要減速到一定程度,就能安全著陸,但難度太大。運載火箭重返大氣層時,速度非常快,而且火箭外壁跟空氣摩擦,會著火,進入大氣層後就是個火球,降落傘和皮囊都可能被燒掉,起不到減速的作用。而且,降落傘和皮囊減速效果不好,人為的操作性不強,太不保險,用在運載火箭這樣的高階技術上,懸念太多。

  • 2 # 恰恰無心用

    多級火箭怎麼回收?只回收第一級嗎?回收以後還能再重複利用?能重複利用多少次?和新造相比重複利用到底節省多少錢?這些問題似乎都還沒有準確的答案。不認為在現有技術條件下回收火箭有太大的意義。

  • 3 # 往事如歌99518

    第一種是採用「降落傘+氣囊」的方式回收。

    第二種是給火箭助推器裝上可控翼傘,加上小型控制系統,使火箭助推器分離後能像類似翼裝飛行一樣調整角度,利用衛星導航滑翔落下。

    第三種是採用類似美國 SpaceX 公司的垂直回收方式。這需要高精度的姿態控制技術、主發動機多次啟動技術、下落過程中推進劑管理技術以及著陸支撐機構等關鍵技術。

    據介紹,中國目前正在開展的回收運載火箭技術研究,包括垂直起降方案和傘降方案,目前這兩個方案經完成部分試驗驗證,一些關鍵技術已經突破。

    在重複使用上,中國提出發展升力體式重複使用運載器「三步走」的發展思路:第一步:火箭動力部分重複使用;第二步:火箭動力完全重複使用;第三步,組合動力飛行器。

    不過,中國的火箭專家表示,實現低成本,重複使用並非唯一出路。中國航天科技集團一院長征七號運載火箭總指揮王小軍說,比如透過箭上系統的最佳化,我們可以減少 25% 的感測器使用,特別是那些昂貴的感測器。

  • 4 # 譚宏21

    目前可能有更大牛的宇宙航行技術,比如反重力裝置,超導自履發動機。這兩款技術很有可能馬上就實現了,到那時,飛車、飛碟馬上就推出了,因為垂直起降和懸停都非常簡單了。另外,其不用燃料,且用電也很少,所以,帶來非常重大變化,由你們怎麼想…。所以說,你這技術,包括馬斯克的技術都沒必要討論了。

  • 5 # 志博雲天

    隨著可重複使用運載火箭成為航天領域的熱點,運載火箭的回收著陸技術亦受到更大的關注.基於傳統構型的運載火箭的回收一般可分為傘降回收著陸式、垂直返回式和帶翼飛回式三種類型,每種型別的回收著陸技術均有其各自的優缺點。其中傘降回收著陸技術雖然落點精度較低,但是具有技術成熟度高、可靠性高、運載能力損失低的優勢。長期以來世界各航天大國一直在開展相關的研究,針對運載火箭回收著陸中非常關鍵的基於傘降方式的回收著陸技術及系統開展研究,梳理了國內外運載火箭傘降回收著陸技術的發展情況。對於運載火箭的傘降回收著陸而言,中國主要開展了基於群傘-緩衝氣囊的傘降回收著陸系統以及基於可控翼傘的傘降回收著陸系統兩類方案的研究。

    郝照平表示,中國航天雖然起步較晚,但進入太空的能力目前已達到航天大國的水平。“十二五”期間,俄羅斯每年航天發射數量保持在20-30次,美國每年20次左右,中國則以每年近20次的數量穩居第三,這表明中國進入太空的能力已達到國際第一梯隊。在世界航天大國中,中國的載人航天贏得了同行的尊重。預計在2018年前後完成研製併發射天和一號空間站核心艙,將是中國空間站建造的重要起點。隨後還將發射兩個實驗艙與天和一號空間站核心艙交會對接。此外,中國還成為全球第五個能夠進行深空探測的國家。

    郝照平還介紹說,低成本運載火箭、可進行載人登月與深空探測的重型運載火箭、類似美國SpaceX公司正在研製的可重複使用運載火箭,都是中國航天未來的發展與關注方向。例如中國也在研製可回收運載火箭,中國運載火箭技術研究院研發中心可回收火箭團隊負責人申麟透露,SpaceX公司較好地解決了回收的關鍵技術,但根據太空梭的經驗,重複使用並不等同於低成本。申麟介紹了中國在這方面的研究成果,其中就包括“降落傘+氣囊”的回收火箭方式。目前神舟飛船採用的單傘回收方式已非常成熟,再加上緩衝氣囊,實現起來可能會有更好的效果。他透露,“去年底我們就進行過縮比模型的空投試驗,獲得的資料很好地支撐了相應的設計和論證工作”。

  • 6 # 秦巴軍哥

    自從美國當埃隆.馬期斯沉的Spacex公司成功實現火箭回收再利用以來,各有能力發射火箭的國家都在加大對火箭回收再利用技術的研究,中國在此方面也探索出了中國特色的回收方法。

    中國目前火箭回收再利用技術主要有三種:一,傘降加氣囊回收方式;二,火箭加裝有可控翼展的助推器方式;三,類似於SpaceX的垂直回收方式。

    中國三種回收技術都基本成熟,問題是目前重複回收可利用技術並不比一次性發射成低,包括SpaceX公。因此目前並不是優先選項,這需要基礎技術的進步和加大科研投入。

    可以肯定的是火箭發射回收再利用技術未來的發展方向,隨著科技的進步,成本一定會降下來、一定會是常態,就如現在的光光伏發電一樣。

  • 7 # 魑魅涅磐

    實現是可以實現的,不過技術難度很大。以長征七號運載火箭為例說明,火箭總重為594噸,減去飛行器總重13.5噸,再以火箭方程的結果計算可得出火箭燃料大概是515噸左右,,那麼火箭的幹質量大概是65.5噸。

    長征七號為二級半結構,包括一級和二級以及目標飛行器(半級),在火箭的幹質量為65.5噸的情況下,是包括了火箭二級半的所有結構的,但是以目前的技術主要是回收一級火箭箭體(二級基本進入太空,不值得回收)。

    以一級火箭計算,裝有兩臺120噸級YF100液氧煤油發動機,由YF100的推比計算其單臺質量是1.9噸,發動機總重3.8噸,再算上燃料箱質量以及箭體結構重量,大概是12.2噸重。

    中國回收神舟飛船的返回艙時採用了1200㎡的降落傘,還輔有氣墊緩衝。以長征2F改進型最大8.8噸的載荷算,神舟飛船的質量大概在8噸左右,飛船包括了軌道艙返回艙和推進艙,返回艙是質量最小的,大概只佔有25%的重量,也就是2噸重。

    把一個2噸重的返回艙安全回收需要一個1200m²的降落傘,還得氣墊緩衝。現在是需要把一個質量是返回艙6倍多重的一級箭體回收,難度可想而知。

    最後說一下火箭回收的意義,美國的spacex公司之所以回收一級火箭主要是獵鷹9火箭的初始推力全部來自於一級火箭的9臺隼發動機,成本太高,所以回收的話成本會大大降低。而中國的火箭則不同,無論是長征七號還是五號都是採用了主芯級加助推器的結構,而且助推器的發動機數量比芯級多,強行大費周折耗盡巨資回收一級火箭實在是不划算,所以中國雖然有提出火箭回收方案,但也僅僅是停留在驗證考核階段。

    以長征火箭為例,要想真正的降低發射成本,除了回收箭體外,強化結構設計,減輕自重,以及最佳化電子系統,減少感測器的數量等方法,從製造成本上降低發射成本才是最便捷最直接的方案。

  • 8 # 阿加

    中國航天科技集團公司一院科技委主任魯宇透露,中國正在開展可重複使用運載火箭技術研究,包括垂直起降方案和傘降方案。目前兩個方案均已完成部分試驗驗證,一些關鍵技術已經取得突破。

    魯宇表示,中國發展可重複使用火箭技術的基本原則,既要保證安全可靠地重複使用,又要實現低成本。統籌好這兩個問題,才能確定最終技術方案。

    報告中,魯宇還介紹了暫代稱長征九號的重型運載火箭,以及新一代低成本中型運載火箭長征八號的最新研製進展。

    他說,正在進行關鍵技術攻關的長征九號,瞄準在2028年至2030年首飛的目標。其近地軌道運載能力達140噸,地月轉移軌道運載能力為50噸,將來主要用於深空探測,特別是滿足建立月球基地、載人登月等方面的需求。

    長征八號運載火箭有望於2018年首飛。火箭運用了成熟技術,可以大大降低研發成本,成為新一代運載火箭中成本相對較低的一型火箭。未來中國將以長征八號為基礎,構建新一代中高軌中型運載火箭,全面更新中國長征系列運載火箭型譜,增強商業競爭力。

  • 9 # 老粥科普

    傘降加氣囊的方式雖然不如Space X的垂直降落回收看起來高大上,但不失為一種明智的回收方式。

    它的好處是:

    不會為了回收一級火箭而失去大量的有效載荷,Space X為了回收一級火箭需要攜帶大量額外的燃料,從而擠佔了非常寶貴的發射載荷。

    不會為了回收而額外消耗發動機壽命,Space X的火箭發動機在回收過程中是需要經過數次的點火,而發動機的壽命是非常有限的。

    操作簡單,技術相對成熟。幾乎所有的飛船回收都需要用到大型降落傘,降落傘的回收技術已經相當成熟了,稍加改進就可以用在火箭回收上。

    火箭基本不需要做大的改動。成本低。火箭降落到海面之後用起吊裝置吊送到運輸船上就可以拉回港口。

    我認為這樣的回收技術更好更實用。

  • 10 # 阿爾法軍事

    2015年12月,美國太空探索技術公司發射了獵鷹9號火箭併成功將第一級火箭回收,這是人類第一個在實現有效載荷入軌後可實現一級火箭回收的運載火箭。但是這次試驗並不能說明回收火箭的可行性,只是驗證火箭能否成功回收。因為這次火箭回收存在4個方面的缺陷:第一,‘獵鷹9號’是一次性使用運載火箭,它的零部件,包括髮動機等並非按照重複使用來設計的。可回收火箭的設計,要從源頭上就用可重複使用的標準來設計;第二,‘獵鷹9號’返回後,它的結構、發動機需要檢測、維護,部分零部件可能需要更換。重複使用會帶來火箭回收、維護成本,與一次性使用相比,‘獵鷹9號’重複使用是否能降低成本,尚未可知;第三,測算過‘獵鷹9號’發射、回收過程後發現,在不同的任務軌道和返回地點情況下,它的運載能力損失在30%以上。Space X海上發射、回收那次,那麼大規模的火箭只搭載500多千克的一顆小衛星。

    中國也在開展相關方面的研究。與國外主流火箭相比,中國現役的長征系列運載火箭雖然成本低,但隨著中國太空探索活動日益增多,降低火箭成本也勢在必行。今年3月,媒體報道中國正在研發一種可回收用於太空發射的火箭零部件的系統,以降低成本,讓太空專案更具商業競爭力。該系統將使火箭引擎和推進器安全返回地面,這樣它們就能在未來的發射中被重新使用。研究人員稱,除節省成本外,回收火箭零部件還可降低火箭碎片落到地面造成的威脅。

    它包括使用一套被安裝在第一級火箭內的群傘系統。第一級火箭在與其他部分分離後,通常會燃燒著穿越地球大氣層。在第一級火箭下方,有一個氣囊可以充氣。在火箭的這個分離部分最終抵達地面時,該氣囊可起到緩衝作用。2015年11月下旬,中國運載火箭技術研究院研發中心成功完成了運載火箭子級回收群傘空投試驗。“降落傘-氣囊”系統將得到多個感測器和一套引導降落的飛行控制系統的輔助。最終目標是像垂直降落技術那樣讓火箭精準地落入一處範圍較小的回收區。

    回收運載火箭重複利用主要涉及四個方面的關鍵技術。一是在垂直返回過程中,對火箭姿態的高精度控制技術;第二,主發動機的多次啟動技術和大範圍變推力技術;第三,要設計出能夠兼顧自身總量和載荷能力的著陸支架;第四,在再入過程中,系統要能夠對推進劑進行靈活的管理。

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