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华云:一夜之间 Space X干翻了中美俄?
关键字: spaceX“猎鹰9号”火箭“猎鹰9号”究竟牛不牛?
前面我们已经知道了SpaceX最大的优势在于白菜价,那么研究可重复使用火箭的根本性目的也就很明确了,那就是——省钱!省钱!省钱!——重要的事情说三遍。
那么此次成功,真的说明SpaceX已经走在省钱的阳关大道上了?恐怕不然。此次仅仅实现一级火箭的垂直回收,和回收轨道运载火箭并不是一个相同的概念(甚至颇有些国人认为火箭回收就是可整只火箭射出去,再整只收回来再用,更是与事实相差十万八千里)。
不错,回收一级火箭固然可以省下一部分制造成本(不管正确与否,回顾一下那些新闻报道——“一次发射的燃料费仅需20万美元”)。但是为了实现火箭回收,必然要担负额外的燃料重量和增加相应的额外结构,这导致火箭成本和燃料成本的上升,更不用提火箭燃料的每次加注本身就是一种高难度,高成本的行为;前述行为又导致火箭整体质量增加,成为火箭发射的额外负担。过高的死重,又将引起运载能力的下降,从而带来经济性上的损失。近地轨道上这种损失或许可以接受,放到高轨道上?就呵呵吧。
其次,虽然燃料成本在火箭成本中占比不高,但是发动机呢?火箭发动机完全不同于航空发动机,目前的运载火箭发动机都是一次性用品。人类只有在航天飞机的发动机上实现了部分重复使用。航天飞机的轨道器可重复使用100次,轨道器上的主发动机可重复使用50次,固体助推火箭可重复使用20次(《国际太空》,2015年3期)。但航天飞机的轨道器在每次飞行后,要经过几个月的维修并耗费大量资金,因此并没有实现使用成本的降低,这一问题同样是“猎鹰9号”所面临的重大难题。
何况,可重复使用火箭需要解决的何止是一个发动机问题,箭体的结构寿命是否能够继续支持使用?一二级的分离机构是否被破坏?外部结构是否被烧蚀影响?相关零部件是否需要更换?即使以上这些统统不是问题,可以实现重复使用,但是为得出以上结论而花去的检测费用,恐怕也不小。
所以,归根结底,研究火箭可重复使用技术的目的是为了省钱,但是究竟是否能够成功省钱,能省多少钱,这一切目前统统不得而知。而重复使用以节省成本这一设想也不是什么新鲜事物,一个失败的例子就在眼前——航天飞机。航天飞机被认为是美国航天史上一次错误的尝试,可重复使用的航天飞机并没有给美国政府降低多少运算,算上其巨大的维护成本,航天飞机发射比火箭发射更贵。“猎鹰9号”是否会重复航天飞机的老路也不得而知。
降低航天成本是大势所趋,尤其对于小载荷、中低轨道航天器而言。这也是各国目前研发的重点——国内也有长征6号发射、含能结构的研究等尝试,spaceX的可回收火箭算是另一种低成本之路的尝试。目前各国谁也不知道究竟哪种技术路径才是正确的未来方向,大家都在试错之中,至于届时鹿死谁手,还是拭目以待吧。
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- 责任编辑:赵晓明
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