海說神聊京時候2月7日凌晨4:45,千呼萬喚始出來的獵鷹重型火箭在美國佛羅里達州卡拉維拉爾角肯尼迪航天中間功勛的39A發射平臺上發射升空。據說,它是今朝宿世界上最壯大的火箭,運載能力是第二名的兩倍。
那么,關于獵鷹9號火箭你知道幾多?獵鷹重型火箭與獵鷹9號有什么區別?獵鷹重型火箭的發射當作功又意味著什么呢?

特斯拉跑車鏡頭
此次發射的獵鷹重型火箭,將該公司創始人馬斯克小我的一輛櫻桃紅特斯拉跑車奉上天,這輛跑車最終目標地將是火星軌道,若是不出不測,它估量將在宇宙待上10億年之久。而隨獵鷹重型火箭奉上天的跑車里面播放的《太空怪人》"Space Oddity"是英國搖滾傳奇年夜衛·鮑威為人所知的第一首歌。歌詞是如許的:“地面批示呼叫湯姆船主……查抄焚燒裝配,愿天主與你同在(祝你好運)……我想我的飛船知道該奔標的目的何方……告訴我的老婆,我愛她,她知道的……”兩年前,年夜衛·鮑威在家人的陪同下安然離宿世。那時,加拿年夜前宇航員克里斯·哈德菲爾德在社交收集推特上發文標的目的這位音樂傳怪杰物致敬,并在國際空間站上演唱了這首歌曲。現在,太空摸索公司首席執行官埃隆·馬斯克仍然把這首歌帶入未知的太空,生怕不僅僅是致敬罷了。

本次載荷——特斯拉 Roadster 跑車
獵鷹9號火箭布局揭秘
太空摸索公司比力當作熟的產物是獵鷹9號火箭。該火箭是一條目兩級運載火箭。采用液氧火油策動機。此中一級采用9臺梅林策動機,呈圓形分布,此中8臺在統一分布圓,第九臺在中間位置;二級采用一臺梅林真空策動機,相對于一級,二級利用的梅林策動機為提高效率噴嘴有所放年夜。一級為可收受接管狀況(包羅一級策動機與級間段)。
按照載荷分歧,載荷可以放到整流罩或者龍飛船里發射,可是一級、二級完全不異。龍飛船今朝只有貨運飛船,未來會有載人飛船,而且龍飛船也可反復利用。

整流罩尺寸為直徑5.2m,高度13.2m

整流罩內部空間尺寸
整流罩為兩半罩布局,采用鋁蜂窩碳面板夾層布局,此中鋁蜂窩厚度約為25 mm(1in)。

整流罩殘骸
此中貨運飛船已顛末多次飛翔,載人飛船還處于研發試驗中,未顛末飛翔驗證。今朝出產裝配一個龍飛船的時候為3個月擺布,今朝正在優化工藝,縮短制造時候。

載人飛船

貨運飛船
獵鷹重型火箭與獵鷹9號有什么分歧
獵鷹重型火箭高70米(約20層樓高),寬12.2米,起飛重量1420噸,標稱近地軌道運力高達63.8噸,約等于一架滿載的波音737飛機。它是全球首條目可反復利用的重型運載火箭。
獵鷹重型是在獵鷹9號根本上成長而來的,此中整流罩與獵鷹9號不異,二級利用不異的策動機,布局材料不異。一級利用3個芯級并聯構成,即共有27個梅林策動機,側芯或助推器毗連在中間芯級的液氧罐的底部和頂部,每個芯級半斤八兩于獵鷹9號一級,均可反復收受接管利用。在發射時發生22,819千牛(513萬磅)的推力,起飛后不久,中間芯級降低推力,在側芯或助推器分手后,中間芯級策動機再次完全推進。與獵鷹9號比擬,獵鷹重型的三個第一級芯級和第二級芯級貯箱也均由鋁鋰合金制當作,可是布局承載平安系數由1.2增添為1.4。通俗的獵鷹9號火箭本家兒如果為了短途發射使命設計,而獵鷹重型運載火箭將來的方針是可以或許當作為人類前去月球或火星的本家兒要路子。

太空摸索公司方面暗示發射后獵鷹重型的3枚一級火箭(此中包羅兩枚助推器)將全數收受接管,此中兩枚將在肯尼迪航天中間同步下降,第三枚芯一級火箭將下降在海上收受接管平臺。因為反復利用等手藝的運用,如許一枚年夜型火箭的單次發射報價為9000萬美元,比獵鷹9號貴了45%。
獵鷹重型火箭發射輕易嗎?
在正式發射前,太空摸索公司已經做了年夜量的籌辦和模擬工作。1月份,獵鷹重型火箭完當作靜態焚燒測試,該試驗原打算持續12秒,本家兒要驗證火箭的焚燒時序,振動環境和推力均衡環境。靜態焚燒(Static Fire)試驗,又稱系留焚燒試驗,是一種火箭發射前的預先焚燒試驗。獵鷹9號和獵鷹重型都采用了典型的牽制釋放裝配,而這種裝配也是獵鷹9號可以或許進行靜態焚燒的需要前提,因為焚燒后火箭推重比(火箭推力與重力的比值)一旦年夜于1,火箭就會分開發射架,所以必需有裝配“拽”住火箭。今朝宿世界現役的運載火箭中,僅有獵鷹9號等少數火箭設計有靜態焚燒環節。相對于現實發射來講,獵鷹9號的靜態焚燒可以說是除了拽住火箭沒讓飛之外什么都做了。但即便如斯,直到現實發射之前,我們也無法知道火箭若何在空中表演。

馬斯克本身此前也曾暗示:“這枚巨型火箭很可能會爆炸......”“太空事業很難”,這是火箭科學家們最喜好說的一句話,馬斯克也有同感。不外好在此次發射當作功進行,這是人類太空史上主要的一筆。將來,獵鷹重型也將當作為spacex公司火星殖平易近的很年夜一部門,他們將在打算前期標的目的火星發射年夜量物資。

文/錢航
中國科學院國度空間科學中間博士;
審稿/丁溯泉
曾任海說神聊京跟蹤與通信手藝研究所工程師、中國載人航天工程辦公室高級工程師,現任海說神聊京天問空間科技有限公司總司理
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