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DeepTech深科技報道,北京時間2月7日凌晨,在逾十萬現場觀眾的注視下,佛羅里達肯尼迪航天中心LC-39A發射工位,這個曾經承載了“土星5號”火箭登月和“哥倫比亞”號太空梭首飛的發射位再次為自己的光榮傳統添上了傳奇的一筆——人類現役運力最強的火箭重型獵鷹(Falcon Heavy)成功在這裡完成了首飛並完成一級火箭回收!那家叫做SpaceX的公司和那個名為馬斯克的男人再次成為萬眾矚目的焦點。
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  • 1 # Teku特酷

    50年前,在同樣的發射平臺上,土星5號運載火箭首次把人類帶向月球,開啟了“阿波羅”時代。而馬斯克發射的這枚火箭,可能標誌著美國將重新開啟載人重返月球或者登陸火星的篇章。

    “獵鷹重型”的成本預計在9000萬美元左右,這一成本是美國宇航局NASA正在建造的“太空發射系統”(Space Launch System,簡稱SLS)火箭的不到十分之一。SLS的目標是在2019年底前將宇航員以及貨物運往深空甚至火星。

    這是人類為實現夢想所邁出的科學的一大步。馬斯克搭上了價值10萬美元的櫻桃紅特斯拉Roadster敞篷跑車,車上印著“由人類製造”的字樣,象徵著人類向浩淼宇宙發出的熱切的訊號。而司機位坐著一個宇航服人偶,中控面板上顯示著“不要慌張”(Don’t Panic)的字樣。車上大衛-鮑伊(David Bowie)經典的歌聲《Space Oddity》中反覆唱道:“火星上的生活?”(Life on Mars?)。

    馬斯克的目標就是要在火星上建一個城市。他現在所做的火箭回收的專案,就是為了要透過實現重複回收利用,大大減少人類探索火星的成本。要知道,火箭的造價遠比送上天的衛星的造價要高出太多。

    最新訊息稱,美國政府可能減少甚至停止對美國宇航局NASA的國際空間站(ISS)資金支援。這意味著,到2025年,NASA必須自己尋求資金。這樣的背景下,Space X顯然將成為NASA非常重要的合作伙伴。

    Space X累計已經獲得了NASA超過65億美元的貨物運輸合同,並且最終將承擔把美國的宇航員運往國際空間站的任務。SpaceX還與一些私人公司簽署協議,幫助其將衛星傳送至軌道。此外,SpaceX還有望在2020年前得到美國國防部數十億美元的合同。

  • 2 # 華哥雜談

    獵鷹火箭的首飛成功,讓很多人歡呼雀躍,為美國民企能造出世界運力最強運載火箭高聲喝彩,甚至藉此痛罵國內的航天體制,然後推斷出制度優越性。

    馬斯克是天才,但絕不是能自行製造火箭的科學家,他的公司只是藉助了美國發達了資本運作模式,再加上和NASA合作,結出的絢麗果實而已,本質上生產火箭和特斯拉電動車沒區別。

    特斯拉至今還在虧錢,但馬斯克並不擔心缺錢,因為有大把投資人想進入。搞火箭也不缺錢,同樣有投資客的資金,而且還有NASA技術支援。一切都不過是資本的遊戲。

    有人問中國民企為什麼搞不了,賈躍亭也想搞電動車,可褲子快輸光了,他的“生態化反”本質就是“龐氏騙局”,靠一個接一個故事融資,編不下去了,只好去美國繼續“造車”了。

    獵鷹火箭會是下一個“樂視”嗎?

  • 3 # 小鷹說科技

    幾天前,美國私營企業SpaceX成功升空重型獵鷹火箭,將一輛特斯拉跑車和一名假人送入太空的訊息獲得了很多人的關注。這是自“前蘇聯“能源號”火箭以來再一次出現起飛重量破千噸的運載火箭。重型獵鷹的看點主要在巨大的體量和運載能力,以及最關鍵的火箭回收技術上。對於重型獵鷹的發射,有人大肆讚揚,有人卻不以為然,我們到底該怎樣看待?

    首先毫無疑問的是重型獵鷹在現役火箭中可謂“鶴立雞群”。作為目前最強火箭,重型獵鷹起飛重量超過1400噸,採用三個助推器並排的方式,共有27臺梅林發動機,這為重型獵鷹提供2282噸的推力,可以將63噸的載荷送到近地軌道,而對比之前最大的德爾塔4型的28噸,翻了兩倍還不止。這意味著未來它可以承擔更多的發射任務,包括運送宇航員。

    另外一個更大的看點就是火箭回收。從發射情況來看,重型獵鷹的兩個助推器在與芯級火箭分離後成功自動回收安全落地,而芯級火箭由於發動機故障墜毀。實際上回收技術在之前的獵鷹九號就已經實現,火箭發射之所以成本高,就是因為發射是“一次性”的,自點過那一刻起就註定了墜毀的命運。而如果能將發射出去的火箭回收再利用,無疑會極大降低後續發射成本,目前這技術全球僅此一家。

    “獵鷹重型”火箭的可靠性非常高,其設計留有40%的結構冗餘,而普通運載火箭僅有25%。火箭第一級採用27臺發動機的設計結構,具備在單臺或多臺發動機出現故障時,仍可順利完成發射任務的獨特能力。此外,火箭還裝備了三重冗餘的航天電子裝置和雙重啟動的級間分離螺栓。這些設計使得“獵鷹重型”成為一種極為安全可靠的運載火箭,同時也完全符合美國航空航天局的載人航天標準。

    “獵鷹重型”火箭設計起飛推力達到17000kN,是波音747飛機開足馬力時的15倍,是世界上運載能力最強大的火箭,可將53t以上的衛星或飛船送入低地球軌道,運載係數遠高於世界各國現有的各種火箭,運載能力是太空梭的2倍、德爾他-4重型運載火箭的2倍多,也遠高於中國在研的長征-5運載火箭25t的最大運載能力。

    以上所說是重型獵鷹值得肯定的地方,當然發射也存在一些瑕疵。比如上文提到的芯級火箭沒有成功回收,雖說SpaceX並沒有刻意要求全部回收,但是這當中存在問題是肯定的。再一個就是此次僅僅運載了一輛車和一個人,重量幾乎可以忽略,獵鷹63噸的運載能力沒有體現出來。總的來說,重型獵鷹在世界仍然是處於絕對領先的地位,未來解決了回收成功率的問題,必定大有作為。

  • 4 # 晨風197888

    淺談重型獵鷹火箭安全性問題

    包括這次發射成功,重型獵鷹已經是第三次成功發射了。

    重型獵鷹是目前現役火箭中,近地軌道運載能力最強大的,如果放棄火箭回收,那麼它的運載能力達到了63.8噸。人類航天史上,重型獵鷹的運載能力僅次於已經退役的土星5號火箭和能源號火箭,然而很多人並不看好三發獵鷹拼湊的重型獵鷹火箭,認為其安全性不佳,原因正如之前他們不看好9發動機並聯的獵鷹9一樣。

    理由很簡單: 發動機數量越多,失敗機率越高,最簡單的計算方法是假設單個發動機故障的機率為1%,那麼27個發動機並聯爆炸機率則上升到27%。上世紀蘇聯的N1登月火箭,一級火箭由30個氫氧發動機並聯,結果是4射4爆,直接導致蘇聯登月計劃失敗。自此之後再也沒有國家敢用那麼多的發動機並聯的火箭設計。

    實際上這個觀點並不適用於獵鷹火箭。原因是獵鷹9的梅林火箭發動機技術落後,完全不具備先進火箭發動機的表現,其比衝低,火箭工作壓力低,推力小,燃燒廢氣直接排放導致損失大量可用能量。但技術性能引數差換來的結果是“結構簡單,價格便宜,可靠性超高“。一句話:簡單粗暴,皮厚肉實,爆炸一個發動機對火箭毫無影響。

    獵鷹9包括重型獵鷹在內,一共已經發射過70次。其中只有兩次失敗,從未有因為發動機故障而造成的失敗。其中一次是二級分離的時候事變失敗,另一次加註燃料時意外爆炸,其餘均成功。

    世界上其他火箭發動機,設計上只要能滿足幾分鐘的穩定工作即可達標。而獵鷹9的梅林液氧煤油發動機則剛好相反,從一開始就以長期使用,重複利用為設計目標。它並且出廠後要經過3次全推力的點火測試,其中出現任意一點瑕疵,都必須返廠維修。所以說兩者的安全性是無法相提並論的。

    另外一點是梅林發動機技術引數低,工作壓力小,火焰溫度低,這本來是缺點,但發生故障的機率也因此而大幅度下降了。舉例來說同樣材料工藝的一個壓力鍋,最高溫度120度,壓力120kpa。另外一家生產的壓力鍋只有110度最大溫度,壓力110kpa,爆炸的機率自然小很多。

    在2012年的一次獵鷹9的發射任務中,一臺發動機發生爆炸,但是工作人員立即關閉這個發動機,並提高其餘發動機推力。結果火箭還是成功的完成了發射任務,而回收任務因此而取消。

    正因為梅林發動機工作壓力小,火焰溫度低。即使發生故障,甚至是爆炸,其破壞力不足以損壞其他裝置和發動機,只要燃料閥沒被破壞。控制人員直接關閉故障發動機即可。如果獵鷹9使用先進的高溫高壓氫氧火箭發動機,一旦發生爆炸,高溫高壓氣流會如利刃般將火箭徹底破壞,無法挽回。

    另外由於巨大的冗餘設計。理論上獵鷹9的9個發動機,實際上只需要7個發動機超頻工作,放棄回收任務,也可滿足正常的發射需求。

    由此我們可以推測:

    三枚獵鷹9並聯的重型獵鷹火箭的27個發動機中,一旦其中3個發動機發生故障,只需要再關閉另外3個對稱發動機即可解決。27個發動機同時3個故障,故障率是11%,事實上,根據以往發射的歷史計算,獵鷹9的發動機發射完好率是99.9%,根本沒可能發生如此高機率的故障。別說這種皮厚肉粗的低效能發動機,哪怕是普通火箭發動機也沒有那麼 高的故障率。結論是27發並聯的重型獵鷹完全沒可能會因為發動機故障而導致發射失敗。

    筆者認為,由於獵鷹9火箭重複使用設計以及隨之而來的安全冗餘設計,使其安全性極高,遠高與其他火箭。而重型獵鷹的安全性雖然也高,但是遠不如獵鷹9,因為除了發動機外,三發並聯會完全改變火箭的氣動效能,為火箭帶來各種穩定性問題。經過簡單計算,其發射成功率明顯應該低於獵鷹9的三分之一,但是比起世界上其他火箭,重型獵鷹的安全性毫不遜色。但是要用來發射載人航天專案,其可靠性就值得推敲了。

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