猎鹰9号助力NASA,美国火箭终于发射成功,SpaceX究竟有多强?


猎鹰9号助力NASA,美国火箭终于发射成功,SpaceX究竟有多强?


文章图片


猎鹰9号助力NASA,美国火箭终于发射成功,SpaceX究竟有多强?


文章图片


猎鹰9号助力NASA,美国火箭终于发射成功,SpaceX究竟有多强?


文章图片


猎鹰9号助力NASA,美国火箭终于发射成功,SpaceX究竟有多强?


文章图片


猎鹰9号助力NASA,美国火箭终于发射成功,SpaceX究竟有多强?


文章图片


猎鹰9号助力NASA,美国火箭终于发射成功,SpaceX究竟有多强?


文章图片


美东部时间10月5日下午12点 , SpaceX 使用猎鹰9号向国际空间站发射了乘坐四名宇航员的 Crew Dragon 飞船 。

飞船搭载了4名宇航员 , 妮科尔?曼(美)、约什?卡萨达(美)、若田光一(日)和安娜?基金娜(俄罗斯) 。 这是该飞船首次搭载了俄罗斯宇航员 。
进入国际空间站后 , 宇航员将在轨道实验室生活 5 个月 , 并进行 200 多项科学实验 。
猎鹰9号有多牛?
猎鹰9号是“钢铁侠”马斯克旗下SpaceX公司的一款火箭 , 具有大推力、可回收性等优点 , 是马斯克“火星计划”的动力来源 。
我们都知道马斯克的特斯拉电动车 , 甚至有很多网友已经开上了这款汽车 。 但实际上特斯拉电动车只是敛财工具 , 真正的高科技是猎鹰火箭 。
猎鹰9号火箭高70米 , 直径3.7米 , 最高载重15.6吨 , 近地轨道运力22.8吨 , 同步轨道运力为8.3吨 , 火星运力为4.02吨 。
猎鹰9号15.6吨的载重记录是在2019年11月11日创造的 , 在2021年4月首次执行了载人任务 , 将4名宇航员送入太空 , 猎鹰9号还可以一次将50多颗星链卫星送入预定轨道 。
然而 , 这些都不是猎鹰9号最牛之处 , 它的“可回收”、“可重复使用火箭发动机”技术 , 才是真的厉害 。
绝大部分火箭发射后 , 火箭发动机、整流罩等基本就报废了 , 浪费严重 , 更产生了巨大的成本 , 如果能将火箭的一级回收 , 就能降低70%的成本 , 将大大促进航天事业的发展 。
SpaceX公司掌握了可重复使用火箭发动机技术 , 火箭助推器可实现5次以上的重复使用 , 另外火箭整流罩也实现了重复使用 , 这大大降低了火箭发射成本 。

2014年10月19日 , SpaceX公司发射的“草蜢”火箭创造了一项新纪录:火箭由发射台点火后飞到744米的空中 , 然后又垂直降落回发射台 , 并且火箭外观完好 , SpaceX实现了重复使用运载火箭的“关键一步” 。
随着“可回收”技术的成熟 , 2016年7月该项技术成功地使用在猎鹰9号运载火箭上 。
截至2022年3月猎鹰9号共发射了145次 , 重复使用次数超过了一半(83次) 。
相关数据显示:2017年 , 雷影9号开始“重复使用” 。 当年就达到了5次 , 2018年达到了11次 , 2019年8次(新发射仅为3次) , 2020年21次(新发射仅为5次) , 2021年达到了29次(新发射为2次) , 2022年一季度达到了9次 。
这足以说明SpaceX对火箭的重复利用在逐年增加 , 也反映出这项技术越来越熟练 。

2022年9月 , 一枚编号为B1058的猎鹰9号火箭成功执行了第14次发射任务 , 回收后 , 还要进行第15次发射 , 也就是说这是人类航天史上第一枚15手火箭 。
这枚火箭回收后 , 已经完全变成了黑色 , SpaceX公司标志也被遮没了 , 底部的9台梅林1D发动机也黑得像锅底 , 但维护保养以后仍然可以使用 。
而整个SpaceX公司 , 还有2枚14手、3枚13手 , 以及一堆10手左右的猎鹰9号火箭 。 同时马斯克在个人社交媒体上说:“到目前为止 , 火箭复飞没有明显(次数)限制” 。
猎鹰9号的回收技术
猎鹰9号采用了垂直回收技术 , 即火箭一级分离后 , 经过姿态调整、动力回飞、滑行、动力再入、垂直着陆五个阶段 , 在高精度导航制导下 , 以预定速度和垂直姿态抵达回收地点 。
猎鹰9号的回收地点可以在陆地上 , 也可以在海上 。
SpaceX公司成功的解决了精确制导、燃料分配、发动机推力调节三大难题 。
推力调节方面:
在一级火箭的最大动压段实施了节流控制 , 主动减小了发动机的推力 , 可以说牺牲了部分火箭性能达到降低气动载荷的目的 。
一级火箭完成任务关机后 , 在预定的时间节点及高度开始重新点火 , 进行姿态调整和减速动作 。

推荐阅读