【TechWeb報(bào)道】7月11日消息,據(jù)國(guó)外媒體報(bào)道,眾所周知,發(fā)射衛(wèi)星等太空探索方面投資巨大,僅發(fā)射一枚火箭就要耗費(fèi)巨資,這也讓很多經(jīng)濟(jì)欠發(fā)達(dá)的國(guó)家無(wú)力從事這一項(xiàng)目。
而美國(guó)太空探索技術(shù)公司SpaceX則另辟蹊徑,創(chuàng)始人埃隆?馬斯克(Elon Musk)提出了通過(guò)回收一級(jí)火箭,重復(fù)利用昂貴的設(shè)備和火箭來(lái)降低太空探索花費(fèi)的想法,他們還成功進(jìn)行了實(shí)踐,已在陸地和海上成功回收了多枚“獵鷹9號(hào)”的一級(jí)火箭,并在本年的3月成功實(shí)現(xiàn)了回收火箭的再次發(fā)射。
“獵鷹9號(hào)”火箭
目前,SpaceX已嘗試了10次“獵鷹9號(hào)”一級(jí)火箭的回收,其中5次失敗,當(dāng)然也成功在陸地和海上成功回收了5枚“獵鷹9號(hào)”的一級(jí)火箭。
很多人都知道美國(guó)太空探索技術(shù)公司史無(wú)前例的成功回收了“獵鷹9號(hào)”一級(jí)火箭,并成功進(jìn)行了再次發(fā)射,但很多人對(duì)“獵鷹9號(hào)”一級(jí)火箭的回收過(guò)程依舊知之甚少。
近日,外媒就刊文對(duì)美國(guó)太空探索技術(shù)公司“獵鷹9號(hào)”一級(jí)火箭的回收過(guò)程進(jìn)行了詳解,揭示了火箭回收過(guò)程中的六大關(guān)鍵步驟。
“獵鷹9號(hào)”一級(jí)火箭回收示意圖
第一步:分離一級(jí)火箭
“獵鷹9號(hào)”火箭沖出大氣層,在達(dá)到離地50英里的高度時(shí),一二級(jí)火箭就會(huì)分離,當(dāng)然如果需要將貨物運(yùn)送到更高的軌道,,其就會(huì)更高的地方分離,在一二級(jí)火箭分離之后,二級(jí)火箭點(diǎn)火繼續(xù)將攜帶的衛(wèi)星或者飛船送入預(yù)定的軌道,不過(guò)在一二級(jí)火箭分離之后,一級(jí)火箭并不會(huì)立即開(kāi)始向地面降落,還會(huì)繼續(xù)向上滑行一段距離,一般會(huì)達(dá)到離地100英里的高度。
一二級(jí)火箭分離是多級(jí)火箭發(fā)射過(guò)程中的常見(jiàn)步驟,也是“獵鷹9號(hào)”一級(jí)回收過(guò)程的開(kāi)始,美國(guó)太空探索技術(shù)公司此時(shí)就需要密切關(guān)注已經(jīng)分離的一級(jí)火箭,并陸續(xù)開(kāi)始后續(xù)的回收工作。
第二步:旋轉(zhuǎn)一級(jí)火箭
“獵鷹9號(hào)”火箭的一級(jí)火箭在分離之后,并不會(huì)是垂直的姿態(tài),如果分歧錯(cuò)誤一級(jí)火箭的姿態(tài)進(jìn)行調(diào)整,其將不能以垂直的姿態(tài)降落到預(yù)定的地點(diǎn)。
因而,在一級(jí)火箭分離之后,美國(guó)太空探索技術(shù)公司會(huì)通過(guò)冷氣體推進(jìn)器對(duì)火箭的姿態(tài)進(jìn)行調(diào)整,在繼續(xù)向上滑行的過(guò)程中對(duì)箭體進(jìn)行180度的旋轉(zhuǎn),將火箭的首尾進(jìn)行對(duì)調(diào),使一級(jí)火箭的底部能朝向地面。
在調(diào)整了一級(jí)火箭的姿態(tài)之后,其火箭的回收過(guò)程就已正式啟動(dòng)。
第三步:重啟引擎引導(dǎo)降落
在調(diào)整好火箭的姿態(tài)之后,火箭繼續(xù)向上滑行的時(shí)間就不會(huì)很長(zhǎng),而在這一階段,“獵鷹9號(hào)”的一級(jí)火箭就開(kāi)始向地面降落。
但由于“獵鷹9號(hào)”一級(jí)火箭的箭體龐大,需要特制的加長(zhǎng)貨車才能運(yùn)輸,火箭也非常重,不才落的過(guò)程中速度會(huì)非常快,這就需要重啟一級(jí)火箭的引擎,此時(shí)會(huì)重啟一級(jí)火箭9個(gè)引擎中的3個(gè),使其能減慢下降的速度,但即便如此,火箭降落的速度依舊非??欤瑫r(shí)速高達(dá)3000英里。
在這一過(guò)程中,也要調(diào)整好火箭降落的位置,使其能準(zhǔn)確的降落到陸地上的著陸點(diǎn)或者海上的無(wú)人船舶上。
第四步:減速進(jìn)入大氣層
在重啟“獵鷹9號(hào)”一級(jí)火箭9個(gè)引擎中的3個(gè)之后,雖然降低了火箭的下降速度,但在進(jìn)入大氣層之前還需要進(jìn)一步降低火箭的下落速度。
在“獵鷹9號(hào)”的一級(jí)火箭進(jìn)入大氣層之前,火箭的主發(fā)動(dòng)機(jī)會(huì)再次開(kāi)啟,進(jìn)一步降低火箭的下落速度,同時(shí)火箭外部用于保證火箭不變姿態(tài)的網(wǎng)狀翼鰭也會(huì)打開(kāi),使火箭以垂直的姿態(tài)降落。
在打開(kāi)火箭的主引擎和網(wǎng)狀翼鰭之后,火箭的降落速度就降到了560英里每小時(shí)。
第五步:進(jìn)一步減速 打開(kāi)落地支架
在“獵鷹9號(hào)”的一級(jí)火箭進(jìn)入大氣層,而且在離地面必然高度時(shí),火箭余下的引擎也會(huì)全部啟動(dòng),進(jìn)一步降低火箭的下落速度,以便其能以合適的速度降落。
正在降落的“獵鷹9號(hào)”一級(jí)火箭
而在距離地面約5英里的高度時(shí),控制系統(tǒng)就會(huì)啟動(dòng)“獵鷹9號(hào)”一級(jí)火箭落地時(shí)的不變支架,用于連結(jié)火箭不變的4條“腿”就會(huì)全部展開(kāi),在火箭降落到地面時(shí),就能連結(jié)火箭不變的垂直姿態(tài)而不至于傾倒。
第六步:火箭成功落地
在順利完成了前面的五個(gè)關(guān)鍵步驟之后,最后一步也就相對(duì)簡(jiǎn)單,此時(shí)只要連結(jié)火箭發(fā)動(dòng)機(jī)和其他部件的正常運(yùn)轉(zhuǎn),就基本能保證一級(jí)火箭順利降落。
不過(guò),在火箭成功降落之后,美國(guó)太空探索技術(shù)公司還需要及時(shí)關(guān)閉火箭的引擎。