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今天我们来聊火箭回收提到这个话题 , 我们必须要承认 , 美国在这个领域处于领先的地位 。
2015年12月21 ,SpaceX的猎鹰9火箭就成功的实现了第一节火箭的软着陆 。
可回收式火箭有很多的优势 , 不仅成本低 , 发射效率也比传统火箭高很多 , 所以 , 目前世界各国都在积极的发展这种技术 。 因为一旦掌握了成熟的可回收火箭技术 , 就可以在短时间内 , 发射更多的卫星进入地球轨道 , 完成各种太空项目 。
不过火箭回收看似简单 , 实际上很难 , 主要是因为在回收过程中 , 需要使用发动机让火箭速度在短时间内下降 , 这会导致火箭底部会产生推力瞬间倍增的气垫或者乱流 , 从而影响火箭姿态 , 容易导致降落失败 。 所以目前研究火箭回收技术的国家挺多 , 但取得技术突破的则是少之又少 。
而今天我要说的火箭回收技术是来自一位粉丝朋友 。他在这项技术上花费了很多的功夫 , 设计了一个非常具有创意的想法 , 今天我就来跟大家分享一下他的回收方案 , 同时也希望各位朋友可以积极的参与讨论 , 看看这个技术的优势和劣势都在哪 , 可行性有多高 , 也欢迎大家能够畅所欲言 , 可以打弹幕里 , 也可以留言 , 谢谢了 。
这位粉丝朋友给我的资料其实很详尽 , 但因为篇幅的关系 , 我这里只是简单地总结了一下 , 有想了解详细资料的朋友可以到视频下方的评论区里去看看 。
他的火箭回收方法是把原来火箭着陆时需要同时完成的姿态控制任务和减速控制任务拆开 , 先完成火箭姿态控制 , 再进行减速控制 , 两个任务互不干扰 , 这样可以大幅提高火箭的回收成功率 。
姿态控制主要对火箭进行快速柔性捕捉 , 在回收基地的顶部设计有可移动式的捕捉绳 , 它就像一只大手样 , 可以根据火箭实时状态进行调整 , 并控制住火箭顶部 。
然后用平台底部的气囊对火箭进行柔性刹车 , 这里还设计了鱼叉缓冲机构 , 可以与升降平台上方的栅格板配合 , 用来对接固定住火箭 , 防止火箭底部脚滑摔倒 。 另外支撑平台内部设计有排烟通道 , 帮助火箭发动机产生的气流顺利通过 , 不会产生气垫和乱流 。
以上都是借助火箭回收基地内部的大推力升降组合平台来实现的 , 如图所示 。
那么完成上面两个动作的同时 , 平台会像电梯一样下降 , 持续给火箭减速 , 最终完成降落回收 。 这种先合体再减速的着陆方式 , 对于火箭十分友好 , 程序优化后火箭着陆撞击速度也会更小 , 缓冲效果将会得到大幅提高 。
其实美国目前也在研究无支撑脚的第二代火箭回收方案 , 也就是使用两只巨大的筷子控制火箭顶部 , 帮助火箭调整着陆姿态 , 这个方案的优势在于 , 能在地面能完成的任务 , 尽量都交给了地面完成 , 这样火箭就可以轻装上阵 , 更好的完成速运输任务 。
那么这位网友认为 , 他设计的电梯式回收方案 , 可以更快地帮助我国实现火箭回收 , 例如我国现有的长征系列火箭 , 几乎不用改变现有状态 , 就可以使用新方案更好更安全的实现回收 , 另外这套方案还可以实现海上回收任务 。
总之 , 这种火箭回收方案的优点很明显 , 那就是火箭上不用再安装较多的其他设备 , 有效地降低了火箭任务 , 优化了火箭的结构 , 同时增加了火箭的载荷能力 。 而且 , 这个平台可以结构化生产 , 整体来说技术难度低、成本也低 。
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