重型猎鹰(如何看待spaceX重型猎鹰首射成功)

1. 重型猎鹰,如何看待spaceX重型猎鹰首射成功?

征服头顶的天空值得我们喝彩!商业航空进入实操阶段。

前不久,SpaceX成功试射了猎鹰9重型火箭,这让它再次成为人们关注的焦点。SpaceX本次发射之所以万众瞩目,在于猎鹰9重型火箭已经在运力上赶超传统大多数国家的能力。

以SpaceX为代表的个体太空探索企业正在改变传统的以国家为主导的太空力量。

SpaceX为什么能获得成功?

一、纯商业化运营模式,极大的提升了效率和优化了成本

猎鹰9倍受人们关注的是它的强大运力。那么何为运力?就是火箭把物体从地表运送到太空轨道的能力。只有火箭的运力足够强大,我们才能把各种功能的事物送入太空轨道为我们服务。一直以来,大型火箭就是彰显国力的最有力说明。

历史上,特别是在冷战期间,美国(土星5号)和苏联(能源号)火箭都曾拥有过超过百吨的近地轨道运力。冷战结束后,特别是进入21世纪以来,美、俄、欧、日、印等国都在大力研发运力在10-30吨之间的火箭技术,并都大有斩获。

我国自1970年4月24日在甘肃酒泉东风靶场发射东方红一号卫星进入太空大国行列以来,在航天领域的投入自始至终都没有放松过。载人航天实现多人多天在轨运行、航天员太空系留行走、太空轨道对接,嫦娥工程实现机器人登月行走探测,多型新型无毒无污染火箭成功发射,在航天项目表上,我们的航天人交出了一份令人激动的满意答卷。 然而,中国航天在重型火箭这个硬指标上总是有些差强人意。

直至2016年11月3日长征五号大型火箭交付使用,中国火箭运力才终于跨入了世界第一梯队的行列。然而,就在我们刚刚追上世界步伐不久,就被SpaceX猎鹰重型火箭给超越了。

SpaceX猎鹰9重型火箭不只是在运力上超过了长征五号火箭,更重要的是它的效率更高,价格更有竞争优势。

SpaceX猎鹰9重型火箭的发动机和箭体都是以21世纪头十年的技术开发的。和许多沿用了几十年的冷战时代的技术和当前的大多数火箭技术相比,猎鹰9在技术指标,制造工艺,飞行控制上都领先与竞争对手。除此之外,快速迭代的开发模式、先进的生产标准、先进的成本控制等,都使得猎鹰9在效率上大大高于同行。接近30的干质比、极小的发动机体积,让猎鹰9只用500多吨的重量,3.6米的直径,一辆大卡车就能运输的体积,最大运力就接近了传统的大直径捆绑式火箭。

不仅于此,猎鹰9的开发模式是由成本驱动的,先进技术和创新很大程度用在了降低批量近地商业运用成本而不是提高单发性能上。这样做的好处在于,spaceX的研发运营精力能够集中于同一款火箭和同一款发动机上,对不同的任务也通过调配同一款火箭完成而不需要定制。并有利于简化流程批量流水线生产。这还意味着spaceX在实际生产时可以大批量生产发动机和火箭。

批量生产就意味着标准化和规模化,规模化之后,成本自然就下降了,价格当然就更具竞争力。这个从猎鹰九64吨的运力,报价9000万美元,实际发射只需要6500万美元的价格就知道了。而可回收技术的使用,则让SpaceX的发射价格更具竞争力。

猎鹰9不仅运力强、效率高、价格实惠,在可靠性上也是高,猎鹰9系列火箭一共49次发射,47次成功,成功率95%以上,比长征系列的94%+还要高,属于全球发射成功率最高的火箭家族之一。

二、SpaceX的远景是征服星辰大海,当下则在创新商业卫星市场

马斯克的目标是征服头顶的星空!

猎鹰9的成功不仅仅表现在人类对外太空的探索能力有增强了,更在于它在商业卫星市场的价值。在商业领域,人们对卫星的要求并不在于拍摄清晰的照片,而在于它能否提供持续高效的指定事物追踪反馈能力。在过去,无论是军用还是商用卫星,其造价都是昂贵的,动辄上亿美元、十亿美元的卫星比比皆是。

对于商业领域的需求,造价昂贵、数量少的卫星显然是无法满足的。而猎鹰9强运力、高效率、低成本的优势,则很好的满足了商业领域在卫星上的需求。微小卫星发射、批量微小卫星发射、定制卫星发射都已不在话下。通过发射更多的低轨道卫星进行组网,以实现对指定目标的连续追踪、高效反馈不在是商业难题。

SpaceX带来的,是充满了巨大诱惑空间的太空市场。

三、中国的SpaceX在哪里?

以SpaceX为首的美国个人航天公司的蓬勃发展,取得的成功让我们为之喝彩。在国内,也有不少公司在进行航天探索,并取得了不少的成绩,同样值得我们关注。

比如何玺下面提到的这几家:

1、零壹空间(OneSpace)

北京零壹空间科技有限公司(One Space)成立于2015年6月,注册资本1000万元。公司专注于低成本小型运载器的研制、设计及总装,主营业务是为商用微小卫星等小型航天器提供专享发射服务。2015年,零壹空间获得由春晓资本领投,联想之星、哈工大机器人集团跟投的逾千万元天使投资。目前,零壹空间对外提供M系列商业运载火箭、X系列高超声速运载器、电气和动力产品的配套及定制服务。

2017年12月,零壹空间的首台固体火箭发动机试车成功,预计将于2018年6月发射第一枚名为OS-X的亚轨道火箭,而第一枚真正入轨的OS-M火箭,则预计最早在2018年底发射。

除此之外,零壹空间还规划了OS-M4型号火箭,其近地轨道运力为400kg,和2006年首飞的猎鹰1号火箭类似,都是一枚小型火箭,主打微小卫星市场。

据悉,目前零壹空间已获得了5亿融资。可以预见,如果零壹空间今年的发射取得成功的话,它的未来发展将是一片光明。

2、星际荣耀

北京星际荣耀空间科技有限公司(简称星际荣耀)是由业内资深人士响应国家军民融合号召,顺应商业航天发展趋势,立足商业小卫星发射市场而投资设立的企业。公司专业从事运载火箭的研发,以低成本、高可靠、快响应的小型运载火箭作为近期主打产品,为国内外小卫星发射市场提供低成本进入空间的系统化解决方案,致力于把商业发射服务做成具有国际竞争力的产业。

星际荣耀于2016年10月11日,在北京经济技术开发区注册,注册资本100万元。2017年5月上旬,注册资本金增扩至1000万元。2017年10月上旬,注册资本金增扩至1340万元。公司主要经营范围:航空航天的技术开发、技术转让、技术咨询、技术服务、技术培训、技术检测;运载火箭及其他航天器的设计、开发。

3、蓝箭空间(LandSpace)

北京蓝箭空间科技有限公司(以下简称蓝箭)主要面向国内外微小卫星制造商、运营商、科研机构和高校的商业发射需求,研制蓝箭系列运载火箭,提供包括运载火箭、发射场和测控协调、商业保险安排等发射服务的系统解决方案。 蓝箭致力于成为中国航天创新技术的试验平台,成为国家安全和保障体系新产品的试验平台,为国家航天相关服务提供平台。

蓝箭预期在2018年起为市场提供高频次发射机会,整体发射能力将实现近地轨道2000~4000kg左右。

4、翎客航天(LinkSpace)

翎客航天(LinkSpace)成立于2014年,创始人胡振宇是一位90后。他从中学时代就沉迷于火箭设计,是一位真正的“极客创业者”。

从2014年到现在,翎客航天从搭建一辆卡车上的测试台,到有了自己几千平米的发动机及飞行试验场。现在变推力液体火箭发动机已经累计10000+秒的点火测试记录,探空火箭也打了(有失败的),悬停火箭也做了(3枚不同方案,飞了200多次,全箭的控制系统、伺服机构、算法、上位机、一系列的地面配套设备,安全保障系统)。

翎客计划中SZ的“新干线一号”可回收火箭,计划于2020年发射,运力为200kg / 500km太阳同步轨道。

以上几家航空探索公司虽然在实力还远不能和SpaceX相提并论,但他们的探索精神值得我们鼓励。

我们有理由相信,在国家开始鼓励军民融合、鼓励资本进入航天领域的当下,他们将会打破桎梏,发扬国人的聪明才智,极力赶上SpaceX的步伐,在未来的商业卫星市场闯出一片自己的天地。

重型猎鹰(如何看待spaceX重型猎鹰首射成功)

2. SpaceX猎鹰重型火箭的运力除跑车外还绰绰有余?

扫个盲吧,所谓回收,无非是浪费点能源,在火箭脱离载体时给它个方向和速度,之后按人们设计的轨道降落而己。

马斯克这次不过因为特斯拉汽车连年亏损撑不下去,给汽车打了个广告向股东交差而己。

技术上全是人类早已玩熟的成熟技术,毫无创举,唯有绑了27个发动机是人类第一次绑这么多,而这是为了增加动力最土的方法,恰恰说明它技术和发动机垃圾,绑了27个才送了63吨,而几十年前,能源号就把100载荷送到了近地轨道,而己回收了关键部件。

3. 重型猎鹰使用27个并联发动机难不难?

重型猎鹰是目前现役运载能力最强的火箭。一级火箭用到的27台梅林D1发动机并联,来提高火箭的推力。并联火箭发动机是指由多台火箭发动机纵轴平行地装在共同机架上组成的推力更大的火箭发动机。

火箭发动机并联的最主要的优点是可以用更小推力的火箭,给火箭带来更大的推力,并可以节省火箭的研究经费,缩短火箭的研制周期。为了保证火箭发动机并联的可靠性,一般都由几台火箭发动机并联,我国火箭的一级大多用到的都是火箭发动机并联技术,通过几台发动机来提高火箭的运载能力。而重型猎鹰火箭用到的是27台火箭发动机并联,火箭发动机的可靠性回有所降低,技术难度也会更大。在重型猎鹰火箭发射后回收时,火箭一级的一个芯级回收失败也就没有特别引起人们的关注了。

火箭发动机并联较研制一个更高推力的火箭发动机要更简单,现在火箭发动机的排列方式大多都用到的是几台发动机并联来弥补单个发动机推力较小的不足,所以几台发动机并联没有太多的难度,但是猎鹰重型火箭用到的27台梅林D1火箭发动机并联,难度较一般几台发动机的火箭并联难度要高。因此火箭的控制系统,要更加的复杂,难度虽然远不如造一个更高推力的发动机,但是难度也不小。

4. SpaceX重型猎鹰火箭技术究竟有多逆天?

您好,我是齐奥尔科夫,我来回答这个问题。

“猎鹰重型”火箭是太空探索技术公司基于猎鹰-9火箭技术研制的超大型运载火箭,采用了3个通用芯级并联加二子级的构型,通用芯级直径为3.66m,采用液氧/煤油推进剂,起飞时共有27台发动机点火。

从起飞推重比来看,“猎鹰重型”火箭的起飞推重比高达1.638,远大于一般液体火箭的推重比,其性能还有进一步挖掘的空间。但由于“猎鹰”火箭的箭体直径仅为3.66m,加大火箭推进剂质量将引起火箭长细比变大,动力学耦合严重,带来控制方面的难题,这也是小直径箭体的一个天然劣势。

“猎鹰重型”火箭采用一子级垂直返回的回收方式,甚至都可在位于大西洋的驳船上进行垂直回收。通过研制猎鹰-1、9火箭,太空探索技术公司在液氧/煤油发动机上积累了丰富的经验,在不断的技术改进和完善中,实现了子级的安全回收和液氧/煤油发动机回收后的再次试车,并在2017年3月30日成功实施了一枚“二手火箭”的再次发射,这表明太空探索技术公司已经逐步掌握了液氧/煤油发动机回收后的检测、维护等技术,开拓了液氧/煤油动力系统重复使用的方向。

因此,在重复使用方面,液氧/甲烷动力及液氧/煤油动力很可能将并行发展,主要取决于各公司的研制基础及发展规划。

▲ SpaceX重型猎鹰火箭

5. 可以载人飞到火星吗?

美国经过这么多年的技术与实践积累,早于上个世纪的六十年代就实现了载人登月。虽然此后因为国家战略,开发成本等一系列综合考虑,没有再进一步的在载人航天方面有所突破,但其规模庞大历久弥新的航天工程,积累了一大波相关方面的技术专家,工程师!当相关计划受到开发逾期,预算限制,政策迭代,项目下马等多重因素影响时,很多与NASA和军方有合同关系的专家和工程师就会以各种形式散布在民间,这也为马斯克的火星计划提供了丰富的人力资源!

因此,马斯克的重型猎鹰此次放射成功,只是继承了美国庞大的航天工程‘’遗产‘’,通过私营的方式延续了美国的国家工程。代表研发能力的人就在那儿,具有极高精密度的设备和材料制造能力也摆在那儿,只要有足够的资金和野心勃勃且详尽周密的计划,载人登陆火星计划的成功就只是个时间问题!前提是美国愿意一直向私人企业或个人开放自己的天空!

6. 猎鹰重型火箭的单次发射费用为什么能被压缩到9000万美元?

火箭发射是一个相当烧钱的事情,因为火箭发射都是一次性的,不论多么精细的设计多么贵重的设备都不免化为一堆残骸。这也是为什么想发展航天事业必须有雄厚的经济基础的原因。然而这一情况已经在发生改变。SpaceX已经在猎鹰火箭上实现了回收技术,使用过的火箭可以再次使用,大幅度降低了发射成本。据说,前不久发射的猎鹰重型成本仅为1.5亿美元,一级火箭和助推器回收后成本仅为9000万美元。相比之下德尔塔Ⅳ型发射成本为4亿美元,载重却只有猎鹰重型的一半。原因主要有两个,一个是猎鹰重型的回收技术,一个是其本身结构导致的。

猎鹰重型的设计其实是冒着很大的风险的。猎鹰重型可以看做有三个猎鹰九号火箭“拼凑”在一起。因为梅林发动机本身结构小巧,所以每一个猎鹰九号可以装得下9台,重型猎鹰总共由27台梅林发动机驱动。这种发动机在设计上实在算不上先进,其比冲远不如中国长征五号上使用的液氧煤油发动机,但是梅林发动机厉害之处在于它通过非常原始的燃气发生器循环设计,实现了极高的推重比(即发动机的推力和自身质量的比)。据称,梅林发动机拥有高达180的推重比。这个优势再和猎鹰的箭体设计结合起来,猎鹰重型的近轨运载系数能有0.4447,相比之下长征五号仅有0.02847。

除了显而易见的能节省成本的火箭回收,利用结构简单,价格低廉的发动机实现了如此性能,也是猎鹰重型效费比高的一个因素。而且,SpaceX同时启动了27个发动机,完美的解决了发动机之间的震动造成的影响。因此,和联盟的发射成本相比较,猎鹰重型就显得节省了许多。

7. 重型猎鹰火箭难举美国航天梦?

近年来,关于SpaceX火箭发射消息,总是能够在科学航天新闻上面占据头条。在此佩服马斯克团队运营媒体的公关能力。那么,气宇轩昂的SpaceX火箭是否真如媒体曝光那样超越所有,成全美国航天梦呢?面对这些,我们需要从SpaceX与美国航天说起。

在SpaceX没有诞生之前,美国军用卫星发射任务均由波音与洛克希德马丁联合成立的United Launch Alliance(简称:UAL)公司负责。由于美国在航天领域火箭推进系统一直存在短板,为了低成本与安全的完成美国空军交代的发射任务。UAL公司所使用的火箭发动机,都是由NPO Energomash和普惠的联合公司提供的RD-180双燃烧室双喷嘴的火箭发动机,该机型生产都在俄罗斯进行。

据传,最初UAL公司想山寨RD-180,并游说用钱购买图纸,俄罗斯也比较慷慨将图纸不留底方式,全部出售给了美国。可惜至今几十年过去了,依旧没能解决钛合金的工艺问题。航天,作为决定人类未来命运的尖端领域。科技强国的美国,在火箭动力上面,还要受制于人,面对这种局面也是非常懊恼啊。就在此时,依托NASA背景的SpaceX公司酝酿而生。

这家新生的太空探索技术公司在发展了13年后,在2015年5月,通过了美国空军国家安全任务的认证。对此,算是拿到了航天发射任务的资格证。很多不知情的网友,也为之欢呼。殊不知,砥砺前行了13年的太空技术公司,在火箭发动机上面依旧还是没有解决钛合金的工艺问题。但是,烧钱那么多年,如果还不能够获得美国空军发射合同,真的快揭不开锅了。为此,SpaceX公司为了达到美国空军发射任务的载重标准,采取了九个Merlin火箭发动机捆绑式运输方式。这九个发动机合计起飞重量等于一个RD-180发动机。

要知道阿波罗登月的土星五号起飞重量为3000吨,一个RD-180完成。它的第一级火箭也是液压煤油,然而,SpaceX至今还没有研制出来。2016年据美国空军消息披露,在使用SpaceX提供的发射任务中,由于震动太大,携带的卫星常在发射过程中受损。由于UAL公司的核心产品源自俄罗斯,美国国会以国家安全为由通过了一则法案,禁止使用RD-180。因此,UAL说老子不玩了。但是,面对SpaceX不成熟的技术,美国空军都怕了,声称要取消所有的航天发射任务。就这样迫使美国国会于2015年12月修改了法案,愿意接纳外购RD-180,但是需要给出一个自主化的路线。根据UAL的计划,在2019年有一个BE4型号发动机试验,如果成功,在2022之前,还是需要用RD-180过渡。

其实吧,美国国会那帮家伙不懂技术,要是没有俄罗斯的RD-180发动机,国际空间站的补给还是卫星发射,估计只能用蹦床给蹦上去了。因此,在全球宇航科学界的眼里,对SpaceX的技术并不感冒,期待并不是特别的高。关于SpaceX火箭回收技术,由于发射失败记录差,没有获得100%的安全记录,美国空军也不满意。至于,国内很多伙伴各种吆喝与兴奋,还是有点外虚内空。从我们多年的观察来看,并不看好SpaceX的未来。

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