雖然特斯拉上了天,可我還是只想聊聊火箭
這些天的朋友圈又出現了相當統一的隊形哦,感覺好像所有人都在為一件事情叫好,就是美國的私人宇航公司SpaceX在美國宇航局的肯尼迪發射中心發射了一枚運載火箭——「獵鷹重型」Falcon Heavy。
今天,速度周刊終於討論了地球上擁有最快速度的交通工具——火箭
真人版鋼鐵俠Elon Musk確實會玩會營銷,不但為自家特斯拉做了一次超級牛逼的廣告,而且把SpaceX的傳奇經歷又提升到一個新的成就點。
但是外行看熱鬧,內行看門道,為什麼登過月、有過太空梭的美國人對於這次的火箭發射會有那麼大的關注呢?這次發射對於我們這些大洋彼岸的吃瓜群眾又有什麼意義呢?548又要來跟大家聊聊了,還是老規矩哦,不講太專業的,保證是個人就能看懂。
SpaceX的牛逼之處
在於可反覆使用
如果單說運載火箭的話,其實我們國家也經常會發射,應該說也不是什麼稀罕事兒了,美國人更是見怪不怪了,從幾十年前就開始看了,還是全球唯一一個真正擁有過太空梭的國家,而且一有就讓四架(發現號、奮進號、挑戰者號和哥倫比亞號)投入使用,按理來說什麼大場面都見過了,為什麼這次又重現盛世了呢?
SpaceX是一家私人公司這個特殊性肯定是吸引眼球的地方之一,這個有點像是一個由民間高手組成的運動隊做到了和國家奧運代表隊一樣的成就,但是548倒是覺得如果沒有NASA的支持和美國豐富的航天資源和積累SpaceX也難成功,Elon Musk把公司開到越南去試試?SpaceX真正牛逼之處是實現了火箭的反覆使用,548接下來具體說說哦,你們先喝口「摩奇」壓壓驚。
目前我們人類所用過航天器也就是能飛到太空的東西就兩種,一種是運載火箭(洲際導彈也可以劃歸這個類別);另一種就是太空梭。之前的運載火箭都是一次性的,就是發射完了以後就被拋棄了,扔在海里、太空里或被燒毀在大氣層。太空梭其實也是由助推火箭幫忙推上去的,但是太空梭的厲害之處在於可以反覆使用,它自己可以飛回地球,但是發射成本依舊很高,因為太空梭太重了,每次都需要兩枚巨大的助推火箭和一個更巨大的燃料箱。
SpaceX的運載火箭就不是這樣了,它們都是可以反覆使用的,火箭的回收和再使用一直是航天領域工程師想做的事情。你不要以為之前在電視里看到的被拋棄的火箭殘骸就是一段圓柱形的金屬殼子,不值多少錢的,其實上面還有火箭發動機,我們可以從火箭的結構圖來了解一下,雖然說火箭的大部分空間都被用來貯存燃料,但是每一級的下面都會有火箭發動機。
為了到達最高的效率,工程師使用了把火箭分成多級火箭這個方法,因為在空氣阻力越來越低的情況下,不需要那麼大的推力也能讓火箭保持一個加速度,每到了一個階段也會把不必要的累贅所拋棄,所以我們可以看到一級火箭和二級火箭基本都是連同發動機一起被扔掉的。
SpaceX可以把這些原本被扔掉的火箭回收然後修整一下再次發射,這樣就能節省大量重新製造火箭的費用,但是這個成就也不是那麼容易達成的,很多國家都想要做可總是實現不了,技術和安全方面的要求很高。
SpaceX也是通過了很多次失敗之後才掌握了這樣的技術,但是目前也不算非常可靠,這次有一級火箭就沒成功回收在大海上。美國良好的航天氛圍也造就了 SpaceX回收技術的成功,有興趣的可以去了解一下90年代末推出的「X獎金」,548覺得正是這個活動開啟了私人在航天領域發展可回收航天器的大門。
Falcon Heavy厲害的地方
在於性價比
SpaceX的可反覆使用火箭讓發射成本大幅降低,低到比原來最低的中國還要低,僅此一個優勢肯定也是不夠的,這次的Falcon Heavy在技術性能上也是很有亮點的,548還是用車來舉個例子哦。買車時,我們一般會講究一個性價比,就是花了多少錢可以買到一個什麼樣的車,火箭也是這個樣子,一個火箭的最大價值在於可以把多少東西送上太空,也就是有效載荷,這個是考量火箭性能的一個重要指標,也有點類似於超跑的馬力重量比。
Falcon Heavy的起飛重量是1420噸,近地軌道運載能力(LEO):63.8 噸,比目前紀錄保持者德爾塔 IV 重型火箭的 28.8 噸足足提高了兩倍還多;地球同步軌道運載能力(GTO):26.7 噸;火星軌道的運載能力:16.8 噸。而我國的長征5號火箭的起飛重量是879噸,近地軌道運載能力只有25噸,地球同步軌道運載能力只有14噸,火星軌道的運載能力只有5噸左右,所以Falcon Heavy的「馬力重量比」也是很亮眼的。
如果覺得548有點漲別人志氣的話,我們用美國曾經運載能力最強的「土星五號」來做個對比吧,也就是運載「阿波羅」登月飛船的那個火箭。「土星五號」起飛重量高達3038噸,近地軌道運載能力也就118噸。
所以火箭並不是造的越大越好,一定要達到一個高超的「馬力重量比」,有了高性價比才會讓我們來去太空更加便利。一味的大其實沒有什麼卵用,蘇聯曾經的登月火箭N-1就非常大,但一向「大力出奇蹟」的蘇聯人這次變成了「大力出悲劇」,發射了四次失敗了四次……
那Falcon Heavy這個63.8噸的「近地球軌道」載荷,又到底意味著什麼呢?大家知道我國打算在2030年實現的載人登月計劃吧?要實現這個計劃,我們現在的長征5號的載荷是不夠的,還需要尚在規劃中的長征9號超級火箭才可以。
但是,如果美國人想重返月球的話,他們現在就已經可以憑藉「獵鷹重型」實現這個我們中國人還要12年才能實現的目標了,而且還是可以反覆多次使用的。
所以,這次Elon Musk發射Falcon Heavy的成功對於全人類來說可能都是有意義的,因為他們降低了成本還提高了效率,SpaceX可以讓更多的人更多的物質更方便地上太空,也讓人類邁向探索火星的腳步也近了一點,未來更加充滿想像。
但是,我們在看熱鬧的同時也不能忽略了我們自己國家航天科技的發展,新一輪的太空競賽,中國將不再缺席。
讓我們再回顧一下這激動人心的一刻
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548正宗上海小男人,2+4一族,從高中時代就開始玩2輪,之後加入4輪,下場跑圈、走街游斗、甩尾漂移樣樣精通。目前的興趣是烹飪,已經是兩個孩子的爸爸了
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