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2018年2月6日 (2017年12月21日)

重型猎鹰发射成功

    历史上的今天|http://www.Lssdjt.com/ 2018-02-21

    2018年2月6日(农历2017年12月21日),重型猎鹰发射成功。

重型猎鹰发射成功

重型猎鹰发射成功

2018年2月6号,世界现役推力最强大的运载火箭重型猎鹰在美国卡纳维尔角的肯尼迪航天中心发射成功。这里也是美国探月工程阿波罗飞船的发射地,具有特殊的意义。

重型猎鹰发出了500万磅的推力,相当于18架波音737的推力之和。带着特斯拉跑车Roadaster划破苍穹,奔向太空!马斯克表示:重型猎鹰将会把特斯拉跑步带到火星轨道。

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重型猎鹰发射成功

重型猎鹰的两枚助推火箭回收成功,但是三级火箭里面的中间级火箭回收失败。

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有种驶向地球的感觉

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特斯拉跑车上面有一个假人模型,跑车上面写着《银河漫游指南》里面的名句:“别惊慌”

重型猎鹰发射成功

航天事业是一项艰巨的挑战,马斯克之前曾经表示:就算重型猎鹰没有把发射台炸毁也算一种成功。可是重型猎鹰不负众望,腾空而起,飞向太空。

重型猎鹰发射成功

下一站:火星,特斯拉跑车估计会在火星轨道待上10亿年。或许它是一个特别的指路明灯吧。

重型猎鹰发射成功

目前最新消息是,这个跑车越过了火星轨道,往小行星带飘过去了,这个豪华跑车能不能平安穿过小行星带,在火星轨道呆上十亿年?

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觉得马斯克这个商人真厉害,广告效果杠杠的,宣传页面都可以吹一波:我们特斯拉是世界上跑的最快的车,毕竟在太空上10好几公里每秒,地球上最顶级的赛车都比不过吧~

这史无前例的广告一打出来,很多人对Space-X今后的太空旅游项目产生了浓厚的兴趣,毕竟坐火箭“上天”的经历可以吹一辈子了,而火星殖民、建立人类前进基地还处在画饼阶段,遥不可及,太空观光旅游这个项目可行性是Space-X诸多项目中目前来看最靠谱的一个,也是一个很有前景的市场。

重型猎鹰发射成功

马斯克在推特发的图片

不光有巨大的商业利益,民营企业参与航空对于军民融合也很有帮助,实际上美国的军民融合也是被逼出来的,波音、洛马这些军工巨头联合起来搞垄断,这种大企业让整个航天体系运转效率都越来越低,NASA也不得不忍受昂贵的发射价格。

现在马斯克创办的一家民营企业打破垄断,向人们展示了商业火箭发射的种种可能性,确实令人兴奋,不光是成本降低了,它意味着宇宙探索的“大航海时代”离我们越来越近了。

重型猎鹰发射成功

那辆特斯拉跑车电路板上印着“地球人类制造”

十五世纪末到十六世纪初期,那时候广袤无垠的大海对人类来说仍是未知的挑战,随着人类航海技术、造船技术有了很大的突破,人们开始横跨大洋,探索地球上未知的领域,世界地图也越来越完善。

重型猎鹰发射成功

现在有了卫星,有了GPS,上帝视角地图全开,地球上绝大多数地方都有了人类活动的印记,人类的科技树也开始往下一个新阶段迈进。

在这个知识快速迭代、技术爆炸性增长的时代,“宇宙大探索”的趋势越来越清晰,重型猎鹰让更多的人意识到:原来人类整天忙着争抢地球上那点资源,都忘了抬起头45°仰望星空,未知的远方还有一场波澜壮阔的旅行在等着我们!

那么重型猎鹰是如何成功的,为什么发射价格这么便宜,今天跟大家好好分析一下。

低端引擎如何创造奇迹

这个重型猎鹰是现役火箭中近地轨道运载能力最强的火箭,运载能力达到63.8吨,在人类航天史上也仅次于阿波罗登月所使用的土星Ⅴ号和苏联的能源号火箭。

这么强的火箭,发动机一定很厉害吧?还真不是~

众所周知,发动机是决定运载火箭性能的最关键因素,也是设计一枚火箭的基础。没有合适的发动机,就不存在火箭,因为运载火箭几乎就是围绕着发动机来进行设计的。

重型猎鹰发射成功

猎鹰9号火箭使用的梅林引擎在静态点火测试

梅林1D引擎的海平面比冲仅有275s,海平面推力折合约66吨,可靠性确实可以,毕竟猎鹰9号都成功发射这么多次了。但它各项指标都十分落后,算不上什么强大的火箭发动机,应该说一家民营企业能鼓捣出这么厉害的火箭引擎已经十分厉害了,但离世界先进水平还有差距。

重型猎鹰发射成功

你也许会有疑问:引擎一般为何重型猎鹰能成为现役最强火箭?

质量不行数量凑呗!其实这个套路以前苏联也用过,就是那个夸张的30发并联N1火箭, N-1火箭第一级并联了30台NK-15发动机,结果四次发射四次爆炸,让苏联载人登月计划彻底泡汤。现在重型猎鹰火箭并联27台发动机,就不怕重蹈苏联的覆辙吗?

重型猎鹰发射成功

苏联的N1火箭

马斯克做了一些改变,重型猎鹰虽然是3x9=27台发动机不假,但它采用的事三枚猎鹰9号火箭并联的方式,每一枚猎鹰9号各有9台发动机,这与N-1火箭30台并联在一枚箭体内有很大区别。

重型猎鹰发射成功

重型猎鹰的方案技术风险小很多

猎鹰9号多次发射,十分靠谱了,技术很成熟,梅林引擎也一直在改进,可靠性很高,但三个猎鹰9号火箭绑在一起依然是一个疯狂的想法。它会有耦合共振的问题,世界上所有国家都没这么搞过,超过10个引擎这个火箭的效率、可靠性都会降低。

这马斯克偏偏不信邪尝试了,没想到苏联举国之力没搞成的方案,被一家民营企业就这么实现了,真的厉害。

发射过程还有一个小细节,就是芯级节流,所谓“芯级”就是指三个火箭中间那个火箭,上升过程中可以明显的看到芯级火箭的功率比旁边两个助推火箭功率低,巧妙解决了交叉共振的问题。

重型猎鹰发射成功

芯级节流,图片来自36Kr

重型猎鹰不光成功发射,Space-X公司的看家绝活“火箭回收”自然也少不了,这也是马斯克第一次尝试同时回收两个火箭,效果堪称惊艳,两个第一级推进器几乎同时完好无损地着陆,现场视频非常科幻。

重型猎鹰发射成功

而且这两个火箭都是用过一次的旧火箭!在这重要的任务上用二手火箭,看来马斯克对自家回收火箭的质量相当自信啊。

这次发射也不是100%完美,芯级火箭的回收出了点问题,按照原计划需要重新点燃三台引擎,但根据事后的报告,芯级出了点意外只点燃了其中一台发动机,没能完成减速,因此火箭最终还是以 300 英里/小时的速度坠入了海面。

重型猎鹰发射成功

芯级火箭坠入海中

这也怪了,中间这个火箭是全新的猎鹰9号,结果出了故障回收失败,倒是另外两个二手火箭成功回收了~

不仅仅是成功发射,重型猎鹰发射成本也很低,这里就能看出选择梅林引擎这种“大路货”的好处了。即便是最新型的梅林1D,推算价格也仅百万美元级别,与之相比性能更好的SSME引擎价格则在千万美元级别,而且燃料上航天煤油比SSME用的液态氢要经济实惠一些。

觉得Space-X用低端引擎完成史无前例的任务,这告诉我们一个道理:武器装备千万不要盲目的追求先进技术,那会走向一个误区,研究新技术可以,但入列服役要强调最后的实用效果。

正所谓条条大路通罗马,我们的目光不要被技术局限了,生活中碰到问题也是同样的道理,尝试从不同的角度去思考,不要钻进死胡同出不来。

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