可回收的火箭的原理是什么,它算是科学上的突破吗 可回收火箭的意义


93年火箭男孩一心想做可回收火箭!男孩的心愿能达成吗?我觉得这名男孩的心愿能够达成 , 因为在今天这名男孩带领着自己的团队造出了中国第一枚可以回收的火箭 , 所以没有什么事情是不可能 , 这位男孩通过着自己多年的努力证明了自己只要想要做的事就一定能够成功 , 当然看到这一结果 , 我们每个人对此也是非常兴奋 , 因为这名男孩通过自己的努力 , 让中国真正的在不断变强 。
这名93年的中国男孩胡振宇一直以来都在致力于研究可回收火箭 , 而为了这个梦想 , 他付出了太多的艰辛和太多努力 , 早在2019年经过一系列单机测试之后 , 他们就第一次完成了公里级的回收实验 , 全场的人员都在激动的相拥拥抱 , 在八年的时间里面可以说经历了无数的失败 , 但是从来没有放弃 , 他表示没有所谓的勇气 , 只有决心 , 要把自己喜欢做的事情做下去 , 所以直到目前为止 , 他们仍然在研究可回收火箭的路上不断前行 。
虽然没有很高学历 , 虽然没有着很多经验 , 但是通过着自己努力和自己团队不断合作 , 离太空真是越来越近 , 这个梦想终有一天也会被实现 , 因为这么多年以虽然失败了无数次 , 但是至少现在中国第一枚可回收火箭已经被他们成功制造出来 , 如果在未来通过他们的努力 , 能够真正的将这项技术用于人在搭载火箭 , 那么就能够从很大程度上去节约很多经济成本 , 能够给国家提供更大的发展 。
我始终坚信这名男孩能够完成自己的梦想 , 也相信这名男孩最终一定能够成功 , 一定能够造出可以完全去回收的火箭 , 我们相信这一天越来越近 , 而他们离太空也越来越近 , 相信在各方支持之下 , 相信在大家共同努力之下 , 这个梦想会逐渐的成功 。
可回收的火箭的原理是什么 , 它算是科学上的突破吗?【可回收的火箭的原理是什么,它算是科学上的突破吗 可回收火箭的意义】
火箭回收可节约80%成本
火箭回收这个话题早已不是一个新鲜事儿 , 在全球就进行过首次尝试 , 虽然因回落速度失控撞毁 , 但此次事件代表了火箭回收行为的一大步跨越 。时至今日 , 火箭回收技术也日趋成熟 , 有高达10次反复利用率 , 专家表示火箭回收可节约成本80% , 事实如果真的如此 , 那为什么许多国家还在使用一次性火箭呢?
研发成本门槛太高
可回收火箭和一次性火箭相比有关键性几点不同:
1、可回收火箭需要增加控制和导航系统以保障准确回落而不会损毁;
2、可回收火箭需增加燃油储备以满足有足够动力;
3、可回收火箭配置增加、负重增加 , 相应带来的就是有效荷载下降 。
本来小火箭能完成的工作 , 因为需信姿要回收 , 可能要更换大火箭来发射 , 同时要增加大量研发费用 , 所以这是不是一个看起来节约钱 , 但是实际上却好像在干傻事儿?
生产周期跟不上商业进程
多数国家发射的火箭 , 都是国家科研使用 , 发射频率极低 , 同时因为保密性等等因素 , 需要严密包裹 , 而为国家做科研 , 可以不那么考虑发射成本 。而作为商人即便是科研商人 , 也要仔细计算每一分成本是否产生了相应的价值 。我们可以看到 , 例如:对部分火箭单次发射成本为5400万 , 其中燃料成本仅占20万左右 , 虽然研发费用超高 , 但一旦能够进入大批量使用 , 成本节约得惊人 , 同时因为其全球接单 , 订单量太大 , 而火箭生产周期过长 , 为保障有足够的火箭使用 , 研发可回收功能是必需的漏坦没 。
垄断只是暂时
当前可回收技术基本属于垄断的 , 各个国家如何想选用这种低成本发射方式的话 , 只有借助于某个技术先进的国家 。而我国在强大国力的支撑下 , 可回收技术研发也已经进入实质性阶段 。2018年9月19日 , 在第20届工博会上 , 科学家们展出了我国自主研发可回收技术的火箭 , 它摒弃了火箭第三级 , 加强了第一级的性能 , 同时增加了发动机以便于调整姿态和推力辅助 , 4面格栅翼也能稳定飞行轨迹和姿态 , 从某种层面说 , 已经打破了单个国家的垄断地位 。
圆你的火星梦
往长远考虑 , 发射卫星只是基础动作 , 火星移民才是很长一段时间内的终极梦想 。而由于公转轨道影响 , 火星距离地球最远的时候是40000公里 , 最近的时候是5500公里 , 差额巨大 , 飞行5500公里和40000公里的成本不言而喻 , 所以每年只有2个月时间适合往来运输 , 约等于我国的春运 , 而春运期间我们通常都会增加火车频次 , 火箭发射也是一返纳样 , 为了保证高频次发射 , 只有火箭回收才能保证发射的频率 , 在有效时间内尽可能多的发射火箭 , 依然是宇宙空间商业化运作的焦点 。

中国可回收火箭研制情况如何?4月24日 , 2018年“中国航天日”主场活动开幕式结束后 , 首届中国航天大会拉开序幕 。大会由中国宇航学会和中国航天基金会主办 , 旨在打造中国航天最具影响力的学术交流和科普传播的综合性盛会大会上 , 龙乐豪院士所做的报道中 , 公布了中国新型可回收火箭的相关情况 。
这款运载火箭在“长征八号”的基础上研制而成 , 采用了子级整体垂直反推回收的方式 。这种回收方式类似于美国“猎鹰”系列运载火箭 , 能够实现火箭部件的再利用 , 有效降低成本 。
“长征八号”火箭采用回收技术之后 , 其发射报价将进一步降低 , 有利于争夺国际商业卫星发射市场份额 。预计最早于2020年 , 采用回收技术的“长征八号”火箭即可首飞 。在其服役后 , 可回收火箭技术将不再被美国一家垄断 。
全世界能回收火箭的国家和公司有五个对吗?不一定 , 2019年 , 国内就有公司测试成功了 。2021年又有一家公司成功 。至少国内有两家在火箭回收各个阶段具备火箭回收经验 。indset 是很难打破的 ,  体系越复杂成熟 , 就越难 。
比如以下两个mindset:
1 苏联没搞定大推力 , 但是知道大力出奇迹 , 所以N1 装了那么些台发动机 , 4次试飞全炸了 , 于是后世坚定认为发动机多了可靠性肯定完蛋 , 一提大火箭就非得弄大发动机 , 可弄大发动机又谈何容易 。结果现在space x 另辟蹊径 , 化繁为简 , 用简单可靠+省钱的小发动机 , 加上软件控制的进步把这问题给解决了 。是不是还要继续怼大发动机 , 还不马上琢磨下?
2 中美都想登月 , 方案好像都是弄土星5那么大的火箭 。乖乖 , 土星5好费钱 。当年为什么要弄土星5呢 ,  是考虑没把握同时成功发射几个火箭 , 几个舱上去了再对接出发 , 只能来一个大的一起上 , 半路相互对接 。现在这个前提是不是也变了呢? 以猎鹰的成功率 , 现在的设施 , 俩 , 仨一起发射可以考虑的 。弄什么SLS , 被波音拖成这熊样 , 有人信24年能登月一、国外可回收重复利用火箭研发现状
重复使用运载器按照升力式火箭动力重复使用、组合动力重复使用、传统运载火箭构型重复使用3条技术路径同步开展研究 , 典型代表如美国国防高级研究计划局(DARPA)提出的升力式火箭动力重复使用运载器XS-1、洛·马公司研制的组合动力飞行器SR-72以及SpaceX公司的法尔肯-9运载火箭等 。
(一)传统运载火箭构型重复使用技术
国外发展最为成功的是美国SpaceX公司的法尔肯-9运载火箭 。自2011年开始 , SpaceX公司开始发展运载火箭垂直回收与重复使用技术 。2017年 , SpaceX公司的法尔肯-9火箭共执行18次发射任务 , 几平占美国总发射次数的2/3 , 尤其是发射国防部军事卫星和空军秘密载荷X-37B , 打破联合发射联盟公司对于政府军事载荷发射的垄断 。在18次发射任务中 , 有14 次尝试回收一子级并全部取得成功 , 一子级回收已经常态化 。2017年3月 , 该公司首次利用回收的一子级成功实现火箭复用 , 全年采用复用一子级执行发射5次 , 占比接近1/3 。SpaceX公司通过法尔肯-9运载火箭多次回收试验的探索 , 验证了垂直起降相关关键技术 , 同时利用回收火箭再次进行发射 , 进一步降低发射成本 , 在国际商业发射市场上获得应用 。
另外 , 美国蓝源公司也提出一子级垂直返回回收的新格伦号系列运载火箭 , 火箭具有两级和三级两种构型 , 其一子级在上升段分离后 , 垂直返回着陆于海上平台实施回收 , 与法尔肯-9火箭采用栅格翼不同 , 其回收过程采用气动舵面实施气动控制 。
(二)升力式火箭动力重复使用运载器
国外的典型代表是美国的XS-1和X-37B 。为弥补进入空间基础级能力不足 , 美国DARPA于2013年提出试验性太空飞行器(XS-1)项目 , 旨在验证快速响应、廉价进入空间的相关核心技术 , 未来可实现有效载荷低成本发射 , 同时可用作高超声速研究平台 。2017年5月 , DARPA宣布选定波音公司作为主承包商 。目前 , 该项目处于第2阶段 , 计划在2019年完成技术验证机研制、地面试验; 第3阶段在2020年完成12-15次飞行试验 。X-37B是美国空军军用空间飞机系统的空间机动飞行器(SMV)技术验证机 , 能够在轨长期驻留并具有机动变轨、离轨返回能力 , 可重复使用 。
火箭回收的作用大吗?火箭回收的作用很大的
美国的航天飞机外挂的4枚固体燃料火箭 , 在发射后到达一定高度 , 与主外挂燃料箱分离 , 然后用降落伞降落到指定海域 , 由美国NASA回收 , 送到工厂里重新修复 , 接着使用 , 仅此一项 , 每次航天发射节约数亿美元资金的 。
而航天飞机的主燃料箱 , 在航天飞机飞出大气层后丢弃 , 这个主燃料箱会在再入大气层后损毁 , 无法回收
美国实验的火箭回收技术 , 特别是火箭垂直着陆再起飞技术 , 一来是为了火箭回收 , 降低飞行成本 , 二来是为了研究登陆火星后 , 火箭重复利用的问题
火箭是一次性的么 , 能回收重复使用么?
火箭分为一次性使用运载系统 , 可重复使用发射系统两种 , 能回收重复使用 。
可重复使用发射系统是指能够部分或全部回收火箭部件 , 并重复使用的发射系统 。2020年12月为止 , 各国已飞行了几种可完全重用的次轨道飞行系统和可部分重用的轨道飞行系统 。
第一个可重用轨道飞行载具是航天飞机 , 但它无法实现“将发射成本降低至低于一次性运载系统”的目标 。
SpaceX首席执行官伊隆·马斯克表示 , 如果能够做到像飞机般可重复使用的火箭 , 那么进入太空的成本将减少多达100倍 。
扩展资料:
背景:
航天技术的成就给人类带来极大的利益 , 但是高昂的发射费用使人们望而却步 , 阻碍了人类航天活动的快速发展,降低发射费用——降低进入太空的费用一直是人们的期望 。
20世纪70年代开始提出研制重复使用运载器的计划 , 其目标是通过重复使用技术来降低发射费用 , 如英国的HOTOL、德国的桑格尔等 。
20世纪80年代美国研制成航天飞机 , 但航天飞机的实际结果正好与预期的相反 , 美国航天飞机在技术上虽然获得了重大的突破 , 但在经济运作上没有达到预期目标 。单位有效载荷重量的发射价格反而超过常规一次使用的运载火箭 。
其主要问题是航天飞机大量使用新技术 , 使发射操作过于复杂、助推器和防热结构没有达到预期的重复使用率 , 以及载人载货混合等一系列问题,结果使发射费用大幅上升 。
美国在吸取研制航天飞机教训的基础上 , 试图用单级入轨方式的重复使用运载器来解决航天飞机存在的问题 , 他们认为单级入轨的重复使用运载器操作可以象飞机一样简单 , 自由起飞降落 。
随着航天活动的开展 , 人们不仅希望能利用火箭把卫星、飞船等有效载荷送入太空 , 而且希望能将其某些关键部件、关键设备、实验结果从太空返回到地面 。

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