space x 最大的重型火箭（世界上现役最大的火箭）
space x 最大的重型火箭（世界上现役最大的火箭）1、全面使用"2195铝锂合金"液氧/煤油发动机技术猎鹰重型运载火箭使用了大量先进的航天材料以及航天技术，比如"2195铝锂合金"液氧/煤油发动机、"交叉运输"技术、结构冗余设计等。此外，还有一个最重要的，就是火箭的重复利用技术，这是整个美国运载火箭的重大突破，也是整个全球火箭行业当中的重大突破。猎鹰重型火箭，相当于三个猎鹰九号整个火箭的高度将近70米，70米是什么样的概念？大约能够达到20层楼那么高，而其宽度则达到了12.2米，在起飞重量可以达到1420吨，标称近地轨道运力则达到了63.8吨，从某种程度来说，它几乎等同于一架满载着乘客的波音737飞机。它是全球第一个可以进行重复使用的重型运载火箭，开辟了全球火箭的先河。猎鹰重型火箭发射之后，3枚一级火箭全部进行回收，其中有两枚将会在肯尼迪的航天中心进行同步的降落，而第三枚芯一级火箭，则会降落
一、引言2011年4月5日，美国私营航天公司：太空探索公司Space X首席执行官马斯克宣布，他们正在研制一种自人类登月以来最强大的火箭，即：猎鹰重型火箭。当时马斯克还公布了猎鹰重型火箭的设计细节及性能数据。如今猎鹰重型火箭早已取得成功，并且一举成为美国土星-5火箭退役后，世界上最大的运载火箭。由于具有可回收重复发射使用的特性，猎鹰重型火箭还有着较低的发射费用。直接引领世界，开启了火箭重复使用的航天新纪元。今天我们就来聊一聊猎鹰重型火箭。
猎鹰重型火箭
二、猎鹰重型火箭的基本参数猎鹰重型火箭其实是在之前的猎鹰9号发展过来的，猎鹰重型火箭使用的发动机与之前的猎鹰9号是一样的，在结构材料等各方面也比较相同。一级使用的是3个芯级并联组成，也就是说，一共有27个梅林发动机，每一个芯级都可以完全等同于猎鹰9号的一级水平，每一个芯级，都可以进行重复回收使用。猎鹰9号已经是SpaceX公司一个相当成熟的产品，在此基础上，猎鹰重型已经实现了重大突破，无论在外观还是整个性能方面，都拥有世界级的领先地位。
猎鹰九号火箭
猎鹰重型火箭，相当于三个猎鹰九号
整个火箭的高度将近70米，70米是什么样的概念？大约能够达到20层楼那么高，而其宽度则达到了12.2米，在起飞重量可以达到1420吨，标称近地轨道运力则达到了63.8吨，从某种程度来说，它几乎等同于一架满载着乘客的波音737飞机。它是全球第一个可以进行重复使用的重型运载火箭，开辟了全球火箭的先河。猎鹰重型火箭发射之后，3枚一级火箭全部进行回收，其中有两枚将会在肯尼迪的航天中心进行同步的降落，而第三枚芯一级火箭，则会降落在海上，SpaceX公司将会在海上完成回收。
猎鹰重型火箭助推器分离
三、猎鹰重型火箭的技术特点猎鹰重型运载火箭使用了大量先进的航天材料以及航天技术，比如"2195铝锂合金"液氧/煤油发动机、"交叉运输"技术、结构冗余设计等。此外，还有一个最重要的，就是火箭的重复利用技术，这是整个美国运载火箭的重大突破，也是整个全球火箭行业当中的重大突破。
1、全面使用"2195铝锂合金"液氧/煤油发动机技术
首先，我们来说一下"2195铝锂合金"液氧/煤油发动机技术。猎鹰重型是第一个使用该技术的火箭，而且其质量已经完全降到了让人震惊的程度，为什么这样说？是因为其助推器的质量比已经完全超过了30，而德尔他-4的注明运载火箭的质量比也远远落后于它，仅仅为10左右。因此，火箭虽然整体全部都使用了低比冲液氧/煤油发动机，但是运载系数方面，却比德尔他-4的重型运载火箭要优秀很多。
2、推进剂"交叉运输"技术
推进剂"交叉运输"技术也是美国首次在该火箭当中使用，在它的加持下，可以实现火箭助推器以及芯级之间实现推进剂的对流，然后让其可以保证助推器在分立的时候，芯级仍然可以拥有最多的推进剂，让它能够轻松实现三级火箭的性能。在发射比较轻的载荷的时候，可以完全关闭这个技术，这样，整个火箭的运输能力虽然有一些下降，不过，复杂性却明显减少了，因此，这也就有效降低了事故的发生概率。在保障安全性能的同时，还能够让运载火箭技术的各方面发展达到有效的控制，这也不得不让所有的行业公司都为之惊叹。
3、构冗余设计
猎鹰重型火箭的可靠性非常高，其设计留有40％的结构冗余，而普通运载火箭仅有25％。火箭第一级采用27台发动机的设计结构，具备在单台或多台发动机出现故障时，仍可顺利完成发射任务的独特能力。此外，火箭还装备了三重冗余的航天电子设备和双重启动的级间分离螺栓。这些设计使得。猎鹰重型成为一种极为安全可靠的运载火箭，同时也完全符合美国航空航天局的载人航天标准。
4、火箭回收技术
我在之前的与火箭的回收方式相关的三篇文章介绍过，实际上自从火箭的诞生以来，工程师们就一直在寻找火箭回收重复使用的办法。早期的试验主要是以伞降回收方式为主，后来美国在航天飞机项目中，使用伞降回收方式成功回收并重复使用了两个助推器。这成为火箭重复使用的一大进步。不过美国的航天飞机由于维护成本太高，尽管实现了助推器与轨道器的重复使用，也还是没有把成本降下来。这也是后来导致其早早退役的一个主要原因。
早期进行的伞降回收试验
猎鹰火箭采用的是垂直返回式回收，回收精度更高，但是技术也更为复杂
马斯克的猎鹰火箭采用的是垂直回收方式，这种方式好在能够精准的着陆。但是对技术的要求也要比伞降式高得多。越是细长的物体越是难以控制其姿态。猎鹰9号火箭的可回收的第一级高度超过了14层楼，而重量则达到了10吨，最大的速度可以达到1500米/秒，降落回收的区域则是仅仅为几十米宽的样子，而猎鹰重型则相当于3个猎鹰9号在同时进行回收，无论是火箭的姿态控制，还是各种协调控制、落点精度控制等都是十分复杂的。
5、火箭重复使用的成本控制
在火箭回收后，能否通过简单的维护就投入下一次的发射使用也直接影响到火箭的发射成本问题。如果火箭的发射成本降不下来，那火箭的回收迟早会步入美国航天飞机的后尘，也就没有多大的现实意义。不过猎鹰重型火箭通过重复使用实现了大幅度降低发射成本的目标。
就发射成本来说，美国空军2012财年的发射预算为17.4亿美元，其中每次发射费用平均为4.35亿美元，而猎鹰重型火箭平均每次发射费用仅为一亿美元左右。从猎鹰重型火箭的身上我们可以看到，重复使用的可回收火箭在未来的商业航天活动中大有可为。
我们来看一下美国太空探索技术公司（SpaceX）的发展历程：2002年成立，2006年就进行火箭首飞（不过未能成功），2008年猎鹰1运载火箭首次成功发射，2010年成功实现猎鹰9中型火箭首飞。2012年，SpaceX公司开始进行垂直起降复用技术飞行试验，2015年猎鹰9火箭首次完成陆地回收，2016年实现猎鹰9火箭的海上回收。2017年，SpaceX公司不仅完成了其首次军事载荷发射任务，还首次实现猎鹰9火箭复用并且成功完成18次发射任务，占美国全年发射数量的2/3，一跃成为美国最重要的发射服务商。2018年SpaceX实现了猎鹰重型火箭首飞，完成了同一枚火箭一子级的三次发射。开启了人类探索太空的新篇章。
或许在马斯克进军航天领域，开展火箭回收重复使用的时候没有多少人看好他的这一行动，或许Space X的成功离不开美国航天局的全力支持，但是作为一家民营企业，能够引领当今时代运载火箭的发展潮流，用短短的十来年时间就站在了世界航天技术的顶峰，这都是史无前例，令人惊叹和佩服的。
(文/云端风火)
