SpaceX的猎鹰9真的那么先进吗？

晨枫

SpaceX的猎鹰9垂直降落成功，网上出现SpaceX秒杀中俄的说法，猎鹰9真有那么先进吗？

3 `" B: `' Z/ c* c8 D: }
+ Q2 H! \) p( U
% A6 A' V! L% X  a% }! u现在试验成功的是第一级的再入回收。第一季已经废除大气层，但高度尚低，所以再入速度还不太快，但再入的结构载荷依然不小，萨达姆的飞毛腿在再入时自我解体，就是强度不够的原因。美国人对加强火箭结构驾轻就熟，但这带来重量。另外，最简单化的计算的话，不算气动减速，不用降落伞，不算上升和再入时的重量差异，只用火箭反推力的话，那多少燃料打上去，还得多少燃料减速到软着陆。加上加强的结构，加强的火箭发动机（不再一次性使用了，要多次使用），真的能做到低成本吗？

1、第一级再入的热防护不仅有重量问题，还有完好度。航天飞机的再入还要和缓一点，每次回来都要大修，猎鹰9采用什么绝招，可以避免防热层大修？
2、垂直降落不仅是一个控制难题，也有使用环境问题，稍微有点风可能就不行？
3、安全问题：这只能在荒芜人烟的地方弄，如果飞行轨迹经过人烟密集地区，带着大量燃料要是失控栽下来，那就不妙了。
5 \  M/ j0 K, d& V4、如果第一级没有一点点气动控制的话，这就相当于大体弹道飞行，由于入轨参数随每次发射的卫星轨道要求而变，回收场地的选择就要每次都不一样。否则就要反过来，机动发射，使得落点在同一个地方，但这样发射难以利用地球自转。还有一个笨办法：不管什么轨道，都在大体同一个地方分离，然后上面级自己机动入轨，但这样发射燃料和载荷效率不高。
( m6 l9 l5 @% ~0 g5、用反推力减速必然要消耗大量燃料，气动滑翔着陆的效率高得多，可以给猎鹰9加一对折叠机翼吗？
6、Elon Musk要第一、第二级都能回收，第二级的分离高度更高，再入速度更大，防热和大修问题更大。

晨枫

晚稻米 发表于 2015-12-24 18:12
1 N9 [7 i: ^! ^9 z" L圣诞快乐！

圣诞快乐！

晨枫

code_abc 发表于 2015-12-24 19:16
我就是很好奇他们是怎么解决这些问题的，因为从参数上看猎鹰9的载荷能力和同等质量的火箭差不多，甚至还稍 ...

算上垂直降落阶段的反推力，猎鹰的火箭还是很赞的。垂直回收的目的是可以直接加注燃料再发射。降落伞回收的火箭第一级基本上之后回收废金属了，不可能加注燃料再发射的。

晨枫

江城如画里 发表于 2015-12-24 19:33
+ h- w4 d- P$ |! sULA的“火神”用的就是类似滑翔回收，在空中用直升机钩住。感觉上比SpaceX这个要靠得住，一不用携带额外的 ...

能说说吗，ULA是怎么滑翔的？光溜溜的火箭筒体怎么滑翔呢？

晨枫

删除失败 发表于 2015-12-24 19:57
& a- b( z4 B: J% R. f3 `+ y对航天科技完全不懂，从各路信息来看，技术主要来自NASA，Musk借鸡下蛋。但是我个人揣测这个蛋未必真的要靠 ...

美国现在只有一个ULA做运载火箭了，非常需要有一个竞争对手。ULA是波音和洛马的火箭分部合并而成的，当年国会就纠结得不得了，怕形成垄断。但波音和洛马都吓唬国会：不让我们合并，我们两家都要破产。合并后，果然价码越来越高，但同时越来越无能，现在用的是俄罗斯的RD180发动机。乌克兰之后，又硬不起来“不要了”，又怕继续依赖被普京拿捏一把，ULA自己研制又是漫天要价，有这么个SpaceX正好。

晨枫

冰蚁 发表于 2015-12-25 08:37
6 x& Z: U$ R1 z0 h着陆后就这样。支架是再入后打开的。发射时候收起来。

% i$ z# z. L3 X" {这支架轻不了，但重心依然太高，对控制的要求非常高，而且恐怕会对天气条件特别敏感。

晨枫

江城如画里 发表于 2015-12-25 01:59
呃，晨大，我又去查了下，原来的说法有点不太确切。见
。

. g, Z5 A5 L% [/ F& b. J. g  S% o哈，那还差不多。整个第一级用直升机回收太重了。充气那玩意只能用一小会儿，然后主要靠降落伞减速。

晨枫

橡树村 发表于 2015-12-25 05:16
8 E% |( u1 w7 Z+ M1 ?/ n/ R这玩意大约还是能省钱的，但是能省多少还真不好说。
* n$ r  n8 f# P6 F" |- @- b% a
1 |% x1 n5 U; N7 N' l( E6 x: S" s燃料问题不大，那是最便宜的。SpaceX使用的航天煤油每 ...

燃料本身要不了几个钱，但增加的重量就是增加的结构和发动机大小，这是实打实的钱啊。我还是对再入时的防热不大明白，看不出有特别的防热盾，SpaceX是怎么做到的？
8 O: ]* \' {% a, k
发动机使用次数：有说法是50-100次。其实，一次使用的容易设计，50次使用的也容易设计，成本巨高就是了，但3次使用的倒是难了，对每一次的损耗要精确控制。

晨枫

隧道 发表于 2015-12-25 08:22
& ]; E4 T4 |0 F6 K$ f  ]  p. k3 T0 a3 ?常识上，回收没必要搞得这么高大上。
我就不明白，为什么不试试弄个大降落伞掉在沙漠里，最后用反推火箭调 ...

8 t2 M; [, D+ @1 \3 i( r降落伞的实际大小是有限制的，太大就自己打架了。

晨枫

冰蚁 发表于 2015-12-25 08:27
1 L2 E% c5 K) b# F1 航天飞机的再入没spaceX缓和吧。你看你发的轨迹图，再入前减速了不少。航天飞机返回可不是这样的。
! W! ]. @( P) Q: ?2 不 ...

航天飞机是很小的再入角“切入”大气层的，然后在滑翔转圈子中利用大气阻力自然减速，这是已知最缓和的减速方法。

# o2 Z& `" n6 D在轨道是减不了多少速的。第一轨道速度的绝对值太大，靠反推力减速那就费老劲了；第二在轨道上一减速，就掉轨道了，减速太多的话，再入角非常大，再入生热非常厉害，SpaceX不可能是这样的再入法。

: I7 t. X6 Y3 h上层大气是整体、均匀的风，地面风是不稳定的、局部的突发风，不一样。在上下重量分布不均匀（不可能均匀，这会儿燃料用得差不多了，发动机在地下沉重的一坨）而侧面积较大的情况下，侧风一来，容易翻倒。
$ j* @& W" b) B9 B, `
1 H# q3 o" f/ U- k海上倒是没有安全问题了，但平台稳定性要求非常高，不仅要无风，还要无浪。

晨枫

njyd 发表于 2015-12-25 09:50
第一级再入应该不需要防热，发射卫星的整流罩掉下来都汽有烧迹，这比第一级要高多了。 ...

. @, ~) q8 C& M3 e- h入轨时分离的整流罩？这东西哪有落到地上的？再入时早烧毁了。

晨枫

冰蚁 发表于 2015-12-25 09:52
天气状况肯定会考虑比较稳定的气象条件。佛罗里达那里的气流其实也挺乱的了。
  N, R, P; _  W$ }3 Q: [9 o& K# P' G
海上平台吗，开个脑洞，直 ...

那还不如用渔网呢。

晨枫

njyd 发表于 2015-12-25 10:33
  z1 Z/ K* {; m1 t8 B4 S有，中国还有砸到居民房子的，网上照片也不止一张。
整流罩大概不到100公里高空气足够稀薄就抛了，西昌发 ...

; ~+ y. e9 Q4 j( H6 I完整吗？可以再用吗？卫星整流罩为什么在100公里就抛了，不怕空间垃圾吗？

晨枫

冰蚁 发表于 2015-12-25 10:35
0 O8 a* R# n( }8 _7 B从以前的实验录像看，也没那么热。再入后箭上摄像头貌似都有冰。

5 ^* P1 ]( z& r/ W# Q* E8 P你没开玩笑吧？再入时温度超过2000C，你这是什么样的冰？

晨枫

隧道 发表于 2015-12-25 11:08
我的意思是降落伞不用白不用。反正重量和技术都是可以忽略的。
打不了临落地前脱离。然后再用反推力调整 ...

用降落伞也有问题，牵引点的受力非常大，结构加强又是重量。

晨枫

阿迪 发表于 2016-1-18 06:10
+ ]% e) e- ?/ p- A2 a5 |我觉得不可能实现简单的像加油一样的直接回注燃料再发射的吧。光降落最后那几秒的反推火箭的高温作用，及 ...

. a" ]% B$ x: t6 r如果要大修才能重复使用，猎鹰的目的就没有达到。

晨枫

tanis 发表于 2016-1-20 10:02
8 R; \% P! \7 W1 f8 c" m! ^6 i看到一种说法是，现在米国一直都靠毛子的发动机上天，NASA的脸实在没地儿放。于是和Mask一拍即合。
* F& [& i+ E6 t4 Z
2，猎 ...

9 F6 e" k2 h1 D, N打破ULA一家垄断也是重要考虑。

: Y: f# }4 I9 M2 N美国自己有技术，就是成本下不来。