|
本文转自微信公众号:航天爱好者 作者:跆拳道大灰狼  太空探索技术公司(SpaceX公司)在完成了三次成功的火箭一级回收后，想必各位的朋友圈估计已经被刷的审美疲劳了。仿佛猎鹰-9火箭的大规模重复使用已经指日可待了。但是理想总是丰满的，而现实总是骨感的。首先之前SpaceX公司CEO伊隆马斯克承诺的6月份重新发射回收的火箭已成泡影，然后5月6日从GTO轨道刚刚回收的这枚火箭又被发现严重受损，再加之39A发射台的拆除改建工作进度缓慢。SpaceX可复用火箭的未来之路究竟是康庄大道还是死路一条?且听今日分解! 渐入佳境的回收过程 5月6日GTO轨道发射任务用一级火箭的成功回收，基本证实了猎鹰9的VTVL(垂直起飞垂直降落)回收方式的可行性(想了解此次发射和回收的童鞋请查看公众号往期新闻)。这既是SpaceX公司第三次成功回收火箭，也是第二次从海上浮动平台回收火箭，更是第一次在地球同步转移轨道(GTO)任务中成功回收火箭。  夕阳中返航的回收驳船，有一种别样的美感 现在媒体上大部分文章都少有涉及箭体平稳着陆后的处理过程，事实上根据已有的资料整理，猎鹰9在回收后大致要经过以下几个步骤的处理: 一级箭体在海上回收后，可能首先要迅速排干箭体中残余的煤油和液氧燃料，储箱卸压，收起格栅舵; 人员登上驳船，通过焊接、托架、锁链等方式将火箭固定在驳船甲板上，防止其因为风浪倾倒或滑落至海中; 驳船开动，返回卡纳维拉尔角的货运码头，这个过程根据驳船地点和天气情况需要时间不等; 驳船靠港，解除箭体固定，起吊箭体到岸上，然后拆卸掉一次性溃缩设计的四个着陆支腿，放倒至专用转运拖车上，然后陆运至LC-39A发射台下坡处的HIF火箭整备库中贮存。 接下来的步骤就属于复飞范畴的，目前SpaceX还没做完，流程尚不清晰。 下面是有图有真相时间:  靠港后准备吊装，底部可见固定用的链条，箭头所指处，嗯，你没看错，是个人，自行对比大小  正在由专用拖车向HIF转运中的回收箭体  HIF中一字排开的三枚回收后箭体，大门外斜坡上就是改建中的LC-39A发射台，人类曾经从这里出发前往月球，航天飞机也是从这里第一次离开地球的 HIF中一字排开的三枚回收后箭体，右侧CRS-8箭体的9台发动机已经全部拆除 在上次CRS-8箭体的回收过程中，由于是首次从海上回收箭体，流程还在摸索阶段，箭体被吊在码头研究拆除支腿和转运的过程整整耗费了将近两个星期。而这次任务中，箭体到港后，仅仅用了一个星期不到，就已经完整的运进HIF中了，流程明显更为清晰娴熟，可以说海上回收的具体流程已经渐入佳境了。 复飞过程一推再推 但是把火箭拖回来只是万里长征第一步，如果要让他重新发射，显然还有许多功夫要做。在上次CRS-8回收成功后，SpaceX公司宣称，要在LC-39A发射台对回收箭体进行十次地狱般的点火测试，如果通过测试，这枚箭体有望在今年6月，也就是下个月重新装上二级箭体和载荷再次执行发射任务，从而完成火箭重复利用以大幅度降低航天发射成本的目的。 回收箭体在LC-39A执行十次“地狱”点火测试的示意图 但是俗话说--人生不如意事常八九，火箭的复用之路显然没那么平坦。后续发生的一系列事情，导致了回收火箭的复飞之路变得荆棘丛生，首先是LC-39A发射台慢如慢如蜗牛的改建速度，由于该发射台之前一直在执行航天飞机的发射任务，发射台上巨大的专用RSS一直保留至今，但是如果要顺利执行后续任务，巨大的RSS必须拆除(事实并不是一定要拆，但是SpaceX决定要拆)。而美国工人令人发指的工作效率让无数网友心急如焚，自2014年SpaceX开始租用此发射台后两年过去了，RSS依旧巍然屹立。。。丝毫不见倒下的迹象。原定这里点火的CRS-8回收箭体只能拆掉所有发动机拉到别处测试，严重拖累了火箭复飞的进程。  美国工人令人发指的工作效率使得5年时间还拆不掉一个RSS(塔架左侧的旋转结构) 接下来的问题出现在客户上，使用回收后的运载火箭，这可是航天史上破天荒的头一遭啊。(航天飞机不算)万一放了大烟花，我不就成了给SpaceX当实验品的小白鼠了么?于是乎各大客户纷纷默不作声，只有SES公司表示了愿意吃这个螃蟹。但是SES后续的卫星(SES-10)这次复飞肯定是赶不上了，于是乎下面一幕就发生了。。。  毕竟谁也不想自己的发射变成这个样子不是?(CRS-7任务失败) 于是乎，因为以上种种原因，再加之未来火箭测试中可能产生的各种前所未有的技术挑战，SpaceX公司CEO伊隆马斯克不得不在前天发推特宣布，火箭复飞将由乐观的六月改到未来数月后，届时他将再开启一个AMA(ask me anything)帖子来回答网友的提问--包括为什么要推迟这么久! 箭体受损，雪上加霜 正所谓福无双至，祸不单行，CRS-8箭体的复飞遥遥无期，而刚回收的这枚JCSat-14经检查后发现在回收过程中受到了严重损伤，很可能复飞无望，而是改成一枚地面测试箭。  马斯克今天的推特表示，由于JCSat-14过高的再入速度，箭体受到了Max Damage，具体受损部位暂不明确。事实上这枚箭体在转运过程中，细心的网友早已发现箭体各处均已收到了严重的损伤。这样的结局也可谓意料之中，由此可见，GTO任务的火箭回收工况相当恶劣，以现在的设计状态纵使火箭成功回收，复飞也是充满风险的。这无疑给后续任务的火箭回收和复飞又蒙上了一层阴影。 下面是一些肉眼可见的受损部位:  舵面被烧断的格栅舵(下部红圈处)  由于恶劣的回收工况，发动机舱的盖子都被吹掉了，舱内的发动机完全暴露在反推的火焰中  火箭底部严重的烧灼情况，还有用于固定中央发动机的橙色绳索，由此推测中央发动机的矢量机构很可能受损严重 NASA采用红外线摄影拍摄的猎鹰9回收过程，1分50秒左右开始能够看到整枚火箭“沐浴”在反推发动机喷出的熊熊烈焰下。 复用-SpaceX的生死劫 SpaceX公司之所如此火爆，就在于其火星毫不掩饰的野望，“在火星上退休”更是马斯克最出名的一句牛皮。而对于载人登火乃至殖民火星这样几乎堪称挑战人类航天和工程极限的伟大探险，现有的猎鹰9和重型猎鹰火箭是不能完全满足要求的。因此SpaceX已经规划了基于新一代猛禽发动机的全新巨型火箭运载体系，统称为MCT(Mars Colonial Transporter，火星殖民运输系统)，MCT系统初步包括巨大的BFR火箭(网友俗称Big Fucking Rocket)和百人级别BFS火星飞船。这也是马斯克宣称要在今年9月公布的火星殖民计划的核心内容。 国外网友制作的BFR示意图，如果成真，必将是人类有史以来运力和体积最强的运载火箭--没有之一 这种火箭的起飞绝对是地动山摇，而且只有当BFR能够低成本的稳定回收复用后，开往火星的定期航班才算是真正开张 但是，在这些宏伟蓝图完成之前，在BFR火箭伫立在发射台之前，SpaceX必须要，也不得不要解决的一个问题就是--火箭的稳定、可靠、低成本的复用!如果解决不了这个问题，一切可持续的载人火星探索都是耍流氓。BFR火箭的体量和造价远超美国曾经发射过的最强火箭--土星五号。如果这种火箭无法低成本稳定可靠的重复使用，别说一个只有5000员工的私营企业SpaceX，就算是美国也承受不起他近乎天文数字的研发和使用成本。而如果SpaceX连一个小小的猎鹰9的复用都搞不定，也就更逞论BFR了。 土星五发射成本有一个形象的比喻--一发打没一艘航母 所以，称火箭复用是SpaceX的生死劫可能毫不为过，如果复用最终被证明是天方夜谭，那么SpaceX必然也面临一落千丈的局面，走下神坛，沦落为一家普普通通的发射承包商。 但是似乎这是每位航天爱好者所不想见到的画面，而对于SpaceX来说，这样的生死时刻似乎早就不是第一次了。这家公司从火箭回收一开始一路走来，早已经不知道承受了多少同行和外界的质疑、嘲笑和打压。如果今天的这些挫折就能打败这家公司，那么他很可能早在2008年第四次猎鹰1发射前就倒闭关门了。 复飞之路道阻且长，但愿梦想真能成真! ·END· 打造中国领先的太空资讯站 搜索公众账号“腾讯太空”或“qqtaikong”获取最新资讯 点击“阅读原文”查看腾讯太空首页(space.qq.com) |
|
|
