余成武笑著點(diǎn)頭道:“也可以說(shuō)是乞丐版,不過(guò)在技術(shù)上其實(shí)難度并沒(méi)有低多少。如果真的那么簡(jiǎn)單,怎么可能現(xiàn)在還沒(méi)有用上這類(lèi)技術(shù)的火箭。”
很難?張俊下意識(shí)問(wèn)道。
余成武點(diǎn)頭應(yīng)道:“其實(shí)原理很簡(jiǎn)單,技術(shù)上也算不上太復(fù)雜,但在一些核心技術(shù)以及制造工藝上面卻很難。
首先火箭的箭體很重,即便是沒(méi)有加注燃料的空箭體都很重。如果采用降落傘降落回收這種方式,就意味著要一組很大的降落傘。
可這樣一來(lái),傘包的重量就大幅度增加了。大家知道,在火箭載重方面都是論克算的,突然增加了這么大一個(gè)傘包,也就意味著火箭的運(yùn)載能力將會(huì)大幅度下降。
而這也就滋生了另一個(gè)問(wèn)題,火箭的運(yùn)載能力弱的話(huà),那么可以運(yùn)載的衛(wèi)星或者其它載重的重量就非常有限。
這不僅僅使得火箭的用途將會(huì)十分有限,還將大幅度的增加火箭的成本,這樣一來(lái)即便是能夠重復(fù)使用,也就不劃算了。”
說(shuō)到這里,余成武停頓了一下,然后接著說(shuō)道:“再有就是在回收技術(shù)上面。采用降落傘這種方式固然要比SPX公司的獵鷹火箭的反推降落要簡(jiǎn)單一些,成本也將會(huì)低一些。
但它也有它的難度,更有它的不足。比如前面說(shuō)道的大傘包和重量,這就是個(gè)問(wèn)題。
而且采用這種降落傘降落回收的方式,很容易受到空中風(fēng)速的影響,從而改變降落地點(diǎn)。這不僅無(wú)形之中增加了降落回收的風(fēng)險(xiǎn),也提高了回收的難度。
最后,最為核心也最為頭疼的技術(shù)難題還是在火箭的發(fā)動(dòng)機(jī)上。不同于一次性火箭,這種可回收重復(fù)的火箭對(duì)于發(fā)動(dòng)機(jī)的質(zhì)量和各項(xiàng)指標(biāo)有著更為嚴(yán)格的要求。
目前這類(lèi)可回收式火箭主要回收的其實(shí)只是火箭的一級(jí)箭體,二級(jí)難度太大,一般是不回收的。助推器也是可以回收的,不過(guò)一般發(fā)射常規(guī)發(fā)射任務(wù)是不需要助推器來(lái)提供額外推力的。
現(xiàn)在SPX公司的獵鷹火箭又開(kāi)始探索回收這個(gè)整流罩了,不過(guò)這方面我們目前不做考慮。
我們現(xiàn)在主要發(fā)展的還是單體多集運(yùn)載火箭,所以以這個(gè)為例,目前大多數(shù)火箭一級(jí)的工作飛行時(shí)間大概在200秒左右,也就是在三分多鐘。
一般火箭只需要考慮這200多秒的時(shí)間,即便是有富裕也就多個(gè)十幾秒不會(huì)太多。所以在整個(gè)火箭箭體結(jié)構(gòu),系統(tǒng),發(fā)動(dòng)機(jī),以及材料上都是按照這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)來(lái)進(jìn)行設(shè)計(jì)制造的。
可我們這種可會(huì)收式火箭箭體它所考慮的可不只是這短短的200多秒,而是上千秒,甚至是上萬(wàn)秒的工作時(shí)間。這就對(duì)于整個(gè)火箭的箭體結(jié)構(gòu),系統(tǒng),發(fā)動(dòng)機(jī),以及材料都有著更為苛刻的要求。
只有這樣,我們才能將成本控制下來(lái),使其能夠達(dá)到比一次性火箭更為便宜的發(fā)射運(yùn)載價(jià)格。”
“這么難嗎?”這次跟著吳浩他們一起來(lái)的一個(gè)隨行人員不由的開(kāi)口問(wèn)道。
余成武看了這個(gè)人一眼,然后點(diǎn)頭苦笑道:“比你想象的還要難數(shù)倍甚至數(shù)十倍。
我就簡(jiǎn)單舉兩個(gè)例子吧,大家挺完就知道了。
首先在火箭箭體的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)以及材料加工制造方面,因?yàn)橐紤]可重復(fù)式使用,這就必須得加強(qiáng)箭體的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度。
這不僅僅是從結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)上,還得從材料上以及加工制造上入手。可這樣一來(lái)就無(wú)形中的增加了箭體的重量,這不僅僅對(duì)火箭的運(yùn)載能力產(chǎn)生巨大不利影響,也會(huì)給火箭的回收帶來(lái)麻煩。
增加箭體重量,影響火箭的運(yùn)載能力,這無(wú)疑會(huì)使得單次發(fā)射的成本大幅度提高,不利于市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)。
同樣的,增加箭體重量,這也就意味著在降落回收的時(shí)候難度也將大部分提高了。不僅僅降落傘要更大,而且臨落地前的反推力也要提高,從而帶來(lái)了一系列問(wèn)題。
可如果火箭的箭體不加強(qiáng)的話(huà),這樣固然會(huì)解決很多難題,可在回收上就產(chǎn)生了巨大的麻煩。即便是采用了降落傘和臨落地反推助力技術(shù),可還是會(huì)對(duì)于脆弱的箭體在著陸的時(shí)候帶來(lái)不可逆的損傷,從而使得回收失敗,失去了重復(fù)使用的作用。
第二個(gè)在火箭的發(fā)動(dòng)機(jī)技術(shù)上面,在火箭發(fā)射中,發(fā)動(dòng)機(jī)要承受燃料噴射時(shí)候的數(shù)千度的高溫高壓。
傳統(tǒng)一次性火箭對(duì)此的要求也很高,不過(guò)相對(duì)這種可回收火箭的要求就降低了許多。它只需要考慮兩百秒的工作時(shí)間,其它的不用考慮。
所以在發(fā)動(dòng)機(jī)的整體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),材料,制造技術(shù)上面就不需要那么苛刻。可回收式火箭可不同,因?yàn)橐啻问褂茫@也就意味著其所使用的發(fā)動(dòng)機(jī)不僅僅要結(jié)構(gòu)強(qiáng)度大,材料更為堅(jiān)硬耐用,制造技術(shù)也有更高的要求。
目前掌握這種火箭發(fā)動(dòng)機(jī)技術(shù)的國(guó)家和企業(yè)好像也就只有老米的SPX公司的獵鷹火箭了。
聽(tīng)說(shuō)這幾年咱們國(guó)家航天集團(tuán)也在搞,但到底進(jìn)展如何了外界還不知道。
類(lèi)似這樣的技術(shù)還有很多,比如燃料的配方,火箭分控系統(tǒng),以及回收式火箭最為重要的柵格板方向舵技術(shù)等等。”
“既然這樣,那我們?cè)趺床粚?zhuān)心研發(fā)更為容易的一次性火箭呢,為什么非要弄這種費(fèi)時(shí)費(fèi)力還不一定成功的可回收火箭嗎?”在場(chǎng)聽(tīng)的人群中,有人提出質(zhì)疑道。
呵呵,余成武笑著搖了搖頭:“一次性火箭固然容易,但卻已經(jīng)非常常見(jiàn)了。即便是我們搞出來(lái)了更為可靠便宜的一體式火箭,也很難在這個(gè)領(lǐng)域有所突圍。
在這個(gè)領(lǐng)域,咱們國(guó)內(nèi)的航天集團(tuán)可以說(shuō)已經(jīng)做的非常好了,咱們很難于對(duì)方進(jìn)行競(jìng)爭(zhēng),更何況對(duì)方還是國(guó)字頭的呢。
第二,可會(huì)收式火箭現(xiàn)在看是比較難,研發(fā)成本比較高。可一旦研發(fā)成功了,那將帶來(lái)巨大的利益。
而且,未來(lái)我們可以將這系列技術(shù)運(yùn)用到其它太空探索任務(wù)之中。比如這個(gè)可重復(fù)使用的火箭發(fā)動(dòng)機(jī)技術(shù),未來(lái)就可以運(yùn)用到我們?cè)O(shè)計(jì)研發(fā)的航天飛行器和宇宙飛船上面。”
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