Money Never Sleeps

别着急为“重型猎鹰”欢呼

科技 rock 1561℃ 1评论

FH升空

马斯克的公司又刷屏了,这次是“重型猎鹰”(Falcon Heavy)运载火箭首飞成功。

顶着现役最强火箭的光环,“重型猎鹰”几乎是被媒体吹上了天的。其实,北纬40度的老读者应当熟悉,“重型猎鹰”在SpaceX的技术和商业规划中并不是特别重要,技术跨度也不像媒体渲染的那么夸张。

“重型猎鹰”可以简单视为三枚“猎鹰9号”火箭捆绑在一起,是典型的“推力不够数量凑”。马斯克早已把这种设计思路用得炉火纯青,有兴趣的读者可以了解一下Tesla电动车的电源管理系统。由于“猎鹰9号”火箭的回收复用技术已经很可靠,27台梅林-1D+发动机(Merlin-1D+)协同工作的可靠性还是相当高的。

所谓多发并联不可靠的设计定势有其一定的合理性,毕竟苏联N1火箭30发并联4射4炸的惨痛教训足够直观,但更多是思维模式和运作体制的桎梏。从这个角度来看,“重型猎鹰”的首飞成功也会给竞争者拓展设计空间带来信心和助力。

FH首飞

相对发动机的可靠性而言,芯级结构加强、助推器和芯级之间相互作用、侧向分离和连接机构等方面是“重型猎鹰”设计中更需要通过实际发射来检验的难点,好在这些都在首飞中通过了测试。其实,SpaceX对相关技术已经有相当积累。例如对芯级回收至关重要的无损“冷分离”技术。

不过,由于“重型猎鹰”采用芯级节流方案,分离高度与速度远高于“猎鹰9号”火箭,返场运力损失很大,芯级回收更困难,经济上也不太划算。但“重型猎鹰”仍可以根据发射任务的要求灵活处理助推器和芯级的回收复用,不同程度的降低发射成本。

两枚助推器同时回收

从商业角度来看,“重型猎鹰”相对“猎鹰9号”优势不大。一方面,随着相关技术的进步,大型商业卫星尤其是静地通信卫星的需求持续减少,而“猎鹰9号”近地轨道运载能力已达22.8吨,同步转移轨道为8.3吨,一级回收模式下的同步转移轨道运载能力仍可达到5.3吨,已经是商业航天发射市场上最具竞争力的火箭。

另一方面,“重型猎鹰”缺少高性能的低温上面级,限制了其执行地球轨道以外任务的能力。与此同时,在放弃无人飞船登陆火星的“红龙”任务和推迟商业载人绕月飞行后,除了对深空目标的科学探测和高度不确定的登月任务外,“重型猎鹰”目前并没有合适的地球轨道以外的任务。

目前,“重型猎鹰”最有利可图的是大型国家安全载荷发射任务,例如美国空军和国家侦察办公室直接把有效载荷送入静地轨道的任务。未来10年美国军用航天发射市场可达500亿美元,在这个领域除了自家的“猎鹰9号”,“重型猎鹰”的竞争对手还有联合发射联盟(ULA)的宇宙神V和德尔塔IV。

BFR

总体而言,“重型猎鹰”最大的优势就是与“猎鹰9号”的高度通用性,使其在控制成本的前提下拓展了任务范围,但这改变不了其配角的命运。马斯克已经宣布SpaceX未来的研制重点放在了采用“猛禽”液氧甲烷发动机的全复用型“大猎鹰火箭”(BFR)上,这才是未来太空竞赛的主角。

北纬40°作者赐稿 文 | 深空探索

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(1)个小伙伴在吐槽
  1. 瞧瞧这没见过世面的样子 :mrgreen:
    匿名2018-02-08 22:09 回复