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马斯克spacex火箭回收成功时间(马斯克spaceX怎么实现火箭回收)

马斯克spacex火箭回收成功时间(马斯克spaceX怎么实现火箭回收)分离后的猎鹰9号一级火箭在向上滑行到极限高度,过程并不是垂直的姿态,需要对一级火箭进行姿态调整,才能保证它以垂直的姿态降落到预定地点。第二步:180°火箭掉头技术复杂,过程精细,SpaceX的火箭回收绝活第一步:一、二级火箭分离航天任务中火箭主要起到运载作用,猎鹰9号火箭冲出大气层后,在达到货物轨道后,一、二级火箭就会分离(通常是距地80.5公里),二级火箭点火继续将携带的卫星或者飞船送入预定的轨道,分离后,一级火箭并不会立即开始向地面降落,还会继续向上滑行一段距离,一般会达到离地161公里的高度。

毫无疑问,SpaceX火箭回收技术已经领先全球至少一条街,“猎鹰9号”运载火箭,在卫星发射、国际空间站补给任务中,已经实现多次一级火箭垂直回收,那么马斯克是怎么做到回收几十吨的发射火箭的。

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首先,我们需要知道为什么要回收火箭?

航天火箭,一直是技术复杂且异常昂贵的工业产品,每次火箭发射需要耗费上亿乃至数亿元成本,但其中燃料的费用非常低,以SpaceX猎鹰9号为例,单次发射费用为5400万美元,但燃料费只有20万美元,火箭箭体实现回收再利用后,能极大降低火箭发射的成本费用。

在火箭专家的设计规程中,火箭没有被严重破坏的情况下,发动机一般可以重复使用50次,捆绑装助推器也能使用20次,整流罩差不多也能使用30次左右,如果掌握成熟的火箭回收技术,那么从长期的航空航天任务的综合看,至少可以节省80%以上成本费用,回收后的火箭主体,再次使用的维修保养和燃料费用都只是“小头”,这也是包括我国在内的国家都在加紧推进火箭回收技术研发的原因。

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技术复杂,过程精细,SpaceX的火箭回收绝活

第一步:一、二级火箭分离

航天任务中火箭主要起到运载作用,猎鹰9号火箭冲出大气层后,在达到货物轨道后,一、二级火箭就会分离(通常是距地80.5公里),二级火箭点火继续将携带的卫星或者飞船送入预定的轨道,分离后,一级火箭并不会立即开始向地面降落,还会继续向上滑行一段距离,一般会达到离地161公里的高度。

第二步:180°火箭掉头

分离后的猎鹰9号一级火箭在向上滑行到极限高度,过程并不是垂直的姿态,需要对一级火箭进行姿态调整,才能保证它以垂直的姿态降落到预定地点。

因而,在一级火箭分离之后,SpaceX会通过冷气体推进器对一级火箭的姿态进行调整,在继续向上滑行的过程中对箭体进行180度的旋转,将火箭的首尾进行对调,使一级火箭的底部能朝向地面,箭体整体垂直地面,火箭的回收过程就已正式启动。

第三步:重启3个引擎降低速度

调整好火箭的姿态之后,火箭达到上滑极限高度后,猎鹰9号的一级火箭就开始向地面降落。

由于一级火箭的箭体庞大,火箭也非常重,下落的速度会不断加速,这就需要重启一级火箭的引擎,此时会重启一级火箭9个引擎中的3个,不断调整和减低火箭的下降速度。

在这一过程中,还要要调整好火箭降落的位置,火箭需要调整横移,使其能准确的降落到陆地上的着陆点或者海上的无人船舶上。

第四步:主引擎重启降速进入大气层

之后猎鹰9号一级火箭将进入大气层,需要进一步降低火箭的下落速度,此时,火箭的主发动机会再次开启,进一步降低火箭的下落速度,同时火箭外部用于保证火箭稳定姿态的网状翼鳍也会打开,使火箭以垂直的姿态降落。在打开火箭的主引擎和网状翼鳍之后,火箭的降落速度就降到了901公里/小时左右。

第五步:引擎全开减速,打开落地支架

火箭进入大气层并且离地面一定高度时,火箭余下的引擎也会全部重启,进一步降低火箭的下落速度,以便其能以合适的速度降落。

在距离地面约8.1公里高度时,控制系统会启动猎鹰9号一级火箭落地时的稳定支架,用于在火箭降落到地面时保持火箭稳定垂直姿态的4条“腿”就会全部展开。

第六步:回收完成

猎鹰9号一级火箭准确顺利完成前五个关键步骤之后,保持火箭发动机和其他部件的正常运转,就基本能保证一级火箭顺利落地,降落之后及时关闭火箭的引擎,一级火箭回收就成功完成了。

马斯克spacex火箭回收成功时间(马斯克spaceX怎么实现火箭回收)(3)

目前,我国也在进行着火箭回收的技术革新和规划论证,从已知的情况看,长征6X垂直返回技术验证火箭已经完成立项工作,而长征8R垂直返回火箭也正在开展相关的研发工作。

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