SpaceX 可重複使用發射系統為什麼不使用降落傘？

11-27

SpaceX Reusable Launch System視頻
可以看到都是使用發動機減速。用降落傘不會更好嗎？可以減少減速所需要的燃料重量？
還是說用降落傘就不可能完成回收呢？

Dragon v1的過去兩次發射中的再入技術是依賴降落傘的，除了降落傘之外有沒有使用到其他並行著陸輔助技術不太清楚，不過Dragon v2里真正要使用的「精確反推」著陸是在最近一次的Dragon v1飛行里得到驗證的。
即便在Dragon v2的著陸技術里，降落傘也是輔助和備份手段而沒有完全被拋棄，Elon Musk在最近一次訪談中明確提到了這一點。在Dragon v1飛行里，SuperDraco的前一種發動機（推重比沒有SuperDraco那麼高，推力也沒有那麼大/4發）已經得到應用，應該是9對=18個；所以在Dragon v2中，使用大推力的SuperDraco，成功率還是有保證的。

另外需要提到的是Grasshooper計劃，在上一次Falcon-9v1.1商業發射當中，獵鷹一級火箭的自主返回發射場技術已經開始驗證，據Musk自己講，基本是成功的，穩定系統成功地將一級火箭箭體姿態調整回返回狀態，並且開始執行完整的返回計劃....後來遇到意外，細長箭體發生自旋，導致返回發動機的燃料在燃料箱里供不出來，Merlin熄火，導致箭體摔了下來。Musk說基本目標達到，要解決的問題並不多了。
從我們自己的經驗來看，在失重和高機動狀態下，如何控制運載火箭的巨大燃料貯箱內的燃料箱發動機正常供給，不是一個容易解決的問題，何況一級和二級箭體那麼巨大，看看SpaceX有沒有吹牛，很快就見分曉了。

回到這裡的問題上，降落傘是主流著陸技術，各家都在用，我們的神州也是降落傘（導向減速+阻力傘）和鄰近地面的反推力火箭結合。但SpaceX和Musk看得更遠，人家要實現的是低成本太空穿梭技術，是試圖建造傳統太空船和太空梭優點兼備的新一代太空船。最重要的指標除了可靠性就是有效載荷的單位價格。
按照現在Falcon和Dragon的系統設計處處都考慮了重複使用，比如返回的隔熱層（無修補重複使用10次以上），SuperDraco返回系統發動機（計劃100次以上），Falcon的一二級箭體沒有明確目標，但肯定也是要數次以上.....這樣綜合計算，SpaceX的發射費用可以降低到「一美元一磅」，這個是終極目標。
Musk在一次訪談上說，他們要實現在一個發射基地，不同的pad上回收不同的Falcon+Dragon組件，最終實現在一天之內的重複發射....駭人聽聞。

目前為止，Musk的計劃都在控制範圍內，Falcon1的壞運氣似乎都用光了，簡直就是一路高歌猛進。

我除了佩服還是佩服。

Falcon1曾經順便帶過降落傘上去，結果還沒到可以開傘的高度，整個火箭就被風吹碎了。高超音速再入的氣動力和氣動熱不是一般的麻煩，搞定這些之後基本的垂直起降順便搞定。另外也有改硬體不如改軟體容易的因素。

中國最近搞成功了翼傘回收，不過看起來更像給下一代飛船用的，或者用於「可控墜毀」。國產火箭殼比較厚重，曾經整體落下來被記者在空中抓拍到。然後落地摔碎、滿地黃煙（劇毒）、圍觀群眾……新聞鏈接不記得了，大約在湖南，你可以慢慢搜。感興趣的話，推薦個更和諧的片子《天降》。

你可能覺得降落傘能讓火箭輕輕落到海里，實際上沒戲。跳過傘的人就知道，落地那一下是非常重的，相當於騎自行車撞牆上，每年為此負傷乃至摔斷脊樑的人不計其數。理論上當然能採用加大傘面積這樣的方式，但是傘面積也是有極限的，火箭密度相當高，落地速度再低也會有很大衝擊。

降落傘系統的火箭是有的，很多助推火箭都用降落傘。因為助推火箭多數都是固體燃料，比較小巧，結構強度也高，稍微摔一下不容易壞。
這是戰神1的助推，降落傘故障，它……壞了

現在的火箭設計，都是保證在垂直均勻加速的情況下，燃料箱和箭體不變形，而靠降落傘落地，瞬間加速度顯然不會是低，就算有海水緩衝也不行。火箭一旦結構受損，修復和重造區別就不大了。火箭要承受落地時的衝擊，就必須大幅強化結構，反過來就要重新設計發動機，在推力和比衝上有本質的提高，那成本就遠遠不是回收幾個火箭能抵消的了。

之前說主火箭不能用降落傘是我錯了，暴風雪太空梭的主火箭能源號就是用降落傘回收的。大概落地的時候也要像宇宙飛船一樣反推一下吧。

而且落地後回收也是麻煩事，落海里還要用船脫回來，落荒郊野外用什麼運是個大問題。如果能返回發射場，那稍微修修就可以再發生了，簡單很多啊。

螞蚱的思路應該是先用降落傘減速到幾十公里的時速，快到地面了再脫離降落傘，啟動發動機噴射落地，就和火星探測器一樣。完全靠火箭噴射落地也可以，當年阿波羅計劃不就是光靠火箭落地的嗎，火箭第一級在分離後，燃料已經沒剩多少了，上面的載荷也沒了，噴射的話難度會比發射時小很多。

不是說不行
關鍵是比對多個方案後，選擇一個最可行的。可能是難度小，也可能是載荷高……只是個愛好者，只能猜一猜了。

使用降落傘的話，受風的影響大。因為有預定的著陸區，所以，肯定還要主發動機來控制方向，50多噸（回收的時候應該沒這麼重了）的火箭，要用到的減速傘傘面面積肯定很大，在空氣中的阻力也肯定大的離譜。如果風大的話，對抗風力阻力調整方向，所耗的燃料未必會少……而且，回收火箭能大幅度降低發射成本，是因為發動機可以重用，而燃料相對不那麼值錢。估計，就算用發動機來減速回收，這點損耗還是能負擔的起的。

如果是降落傘減速，垂直下降，在主發動機的推動和控制下，垂直回收，就必須要在恰當的時候，拋棄掉傘面，不然很危險。刮到傘面，扯倒火箭或者主發動機減速的時候，傘面下垂被主發動機點燃什麼的。這個高度很關鍵，這個銜接過程應該也不簡單。發動機需要在瞬間加大推力，抵消掉拋棄傘面引起的，傘面還要快速扔的遠遠的，還不能引起箭體太大的抖動

另外，發射的時候，傘面要佔用一小點載荷的重量。還要有開傘和棄傘裝置。這些都要佔用載荷。當然主發動機減速要多帶燃料，也要佔載荷，不知道哪個更多。但是，傘面和配置裝置，會讓火箭的結構複雜。不如主發動機減速來的簡潔

與其增加硬體，增加箭體複雜程度，不如寫好軟體，用軟體控制姿態，垂直回收……軟體修改起來方便，升級也簡單

哎，題主你說的其實有道理。尤其是「可以減少減速所需要的燃料重量」這句啊，簡直是自問自答到點子上了。
上面幾個答案不完全正確。
說到底，垂直著陸和降落傘回收，這是兩種回收的思路而已，各有優略。類似於太空梭和可重複使用飛船這種取捨，當然這個類比並不完全正確。

垂直著陸優點是再入返回的過程可控，著陸精度高。缺點是需要預留一部分燃料供返回時推進使用，同時考慮到著陸返回系統所增加的結構機構重量，會損失很大的運載能力，比如SpaceX如果採用垂直返回，運載能力大概要下降將近一半（印象里的數字），另外所需要的發動機變推力技術也有較大難度。

傘降回收呢，相對來說簡單易實現，缺點就是著陸點不可控，另外著陸時的衝擊對箭體結構的損傷預估比較困難，對健康管理的要求會提高，會增加後期檢測盒維護的成本。

隨便答。

原理樓上各位大神都說了，很詳細不再重複。
有個直觀的驗證方法：前往大坎星（坎巴拉太空計劃），隨便打一發載人載具（自帶的樣板就行）。為了方便可以走部分軌道，不入軌，落回來的時候開傘，記得觀察加速度計。
你就可以看到，開傘瞬間是有一個很大的衝擊的。
如果你自己搭一發火箭試試的話，就會發現有時候落地它是會倒的…

降落傘在大氣稠密時才能起到減速作用。如果火箭用降落傘減速，那麼在高空時速度就會很大（第一宇宙速度）。這時與大氣的摩擦產生的熱量足以把火箭焚毀。所以顯然是不能用降落傘減速的。太空艙用降落傘減速是因為其體積比較小，因而容易設計出隔熱層來絕熱。在視頻里表現的很清楚。

多次使用和一次性使用在經濟上還是有很大不同的。
簡單的來計算的話，SpaceX這樣發射一次或多次的區別只是燃料的費用(以及維修的費用)，而其他的公司/單位每發射一次都需要一個運載火箭，對比之下其性價比可想而知。

我覺得上面的回答都不在點子上。Elon Musk的雄心壯志在火星。他追求的是各行星通用解決方案。考慮到火星的大氣密度，傘降就可以直接排除了（至少沒法試驗吧）。

將來的整流罩回收，預計使用降落傘

太空梭的固體助推器就是傘降的，費用如下：

固體助推器研製費用1972年估算為3.9億美元,1982年估算為5.82億美元. 生產一枚固體助推器需0.25億美元, 每次飛行費用估算為433萬美元(1973年) , 一次維護費為70萬美元

然後這是SpaceX自己說的獵鷹九號的成本

SpaceX CEO埃隆·馬斯克(Elon Musk)透露，「獵鷹9號」的製造成本為6000萬美元，燃料費為20萬美元。

普洛斯稱，翻修費大約在50萬美元，遠低於製造一級火箭所需要的6000萬美元。「即便是計入翻修費，火箭的發射成本也已經得到十分顯著的降低，」他表示。

也許SpaceX公司經過計算髮現讓火箭撞進海里再維修還不如多花點燃料錢？

類似例子：
為什麼宇航員用太空筆寫字，而不是帶鉛筆（墨粉、木頭碎屑細小的懸浮物不可控）上去一樣...

火箭就搞個降落傘落下，降落過程是不可控的...

謝邀。
前面的已經答了很詳細了，總結一下：
1、增加降落傘系統增加系統的負責性，降低可靠性；
2、降落傘降落時不夠溫柔，對火箭的損害不能控制，而且更大；
3、看似輕飄飄的降落傘，加上需要為此強化火箭的結構，整個系統很重，增加的重量換作燃料也可以達到回收效果了，因為發動機是現成的了，控制系統是現成的。有很大可能還更輕；
4、火箭回收可以實現這次的原點返回。忍不住要想想一根棍子在空中飛160Km的效果。

上面幾個答案說傘降衝擊力過大，我覺得是沒什麼道理的。

設獵鷹9號一級火箭空重為30噸，傘降的落地速度為6米/秒，落地時砸出了一個深度為1厘米的坑，即減速運動的位移是0.01米。根據減速運動加速度與位移公式 S = V0t - at^2 / 2 及 t = V0 / a 得 a = V0^2 / 2S = 36 / (2 * 0.01) = 1800米/秒平方，即180G的加速度。這衝擊力明顯太大了。不過30噸的東西如果只在地上砸出一個1厘米深的坑，那幾乎肯定是砸在石頭上面了。

假設落地點是普通的土地或者草地，坑深1分米，計算得出的加速度是18G。這看起來似乎還大了點。

但是如果落點是在大海或者在湖裡，降落傘吊在火箭的末端，火箭以垂直姿態入水，箭長30米，箭體入水10米時重力和浮力的合力為0。可以得出減速運動的平均加速度為1.8米/秒平方，即0.18G。這麼點衝擊力對火箭來說是完全可以接受的。注意這還是平均加速度，火箭剛入水的時候速度雖然是最快，但受到的阻力最小，為0。即完全沒有衝擊力。當然，這種演算法只適用於低速物體入水，高速物體入水可能要用到流體力學的知識，比這複雜多了。其實，要想體驗一下6米/秒的入水感覺，很簡單，找一個1.8米高的檯子往水裡跳就行了（初速為0的自由落體運動高度與速度關係：S = Vt^2 / 2g = 36 / 2*10 = 1.8m）。

所以我認為這事兒spacex完完全全的是在炒作。如果這火箭是用降落傘回收的，那幾乎就沒人會關心，因為NASA幾十年前就干過這事了。

整個過程最大的挑戰恐怕是一級火箭關機後的減速過程。根據資料，獵鷹9號一級火箭工作170秒，然後二級火箭還要工作345秒。長征二號F一級火箭工作159秒，助推器工作136秒。就目前報道來看，墜落後的火箭和助推器底端有燒蝕痕迹，但大部分的漆面甚至都很完整鮮艷，現在還不知道是噴管造成的燒蝕還是摩擦造成的燒蝕。所以說，一級火箭關機後的末速度恐怕不到10倍音速，而不是某位答主說的第一宇宙速度，也許還沒有達到進入黑障的速度。據說低於6倍音速就能脫離黑障，然後就可以依靠空氣阻力自己降速了。因此，如何將這個能推動500噸的火箭調姿、重新點火來給一個30噸重的空殼降速，就是這一段的技術問題。脫離黑障速度後可能還要控制姿態向預定地點滑翔，這是另外的技術問題了。

至於有人說，降落傘會導致著陸點不定，我覺得低空開傘完全能解決這個問題。假設在1000米開傘，下降時間不會超過160秒，如果風力5級（10米/秒），偏差範圍也不過是1.6千米。當然，也要考慮有時上升氣流吹得傘根本不下降的情況。

垂直降落所用到的控制技術也沒那麼玄乎。TED-四旋翼飛行器的，驚人飛行能力這是幾年前TED上一個4人小團隊弄的四軸飛行器演示，在3分鐘的地方就演示了「立筷子」，立的是一根1米來長的細棍。十多年前，我曾見過在普通211教計算機控制的老師就能在小車上立二截棍了。

所以我覺得，對spacex來說，用降落傘回收最大的問題就是不夠「酷」。當初看蚱蜢火箭原地降落時的視頻，即使以前看過了四軸機立筷子，依然覺得很震撼。

還有，如某位答主所說，這技術用在火星上倒還比較現實。