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主题:关于太空叉的技术水平 -- 豪哥的江湖
1,太空叉的意义在于德国工程队退休后终于有成功的整体方案路线了。
2,航天飞机计划是有史以来最糟糕的方案。没有之一。
3,本身全重125吨,载荷只有25吨,还要7个人操作。安全记录奇差。还贵。
4,但是航天飞机第一级就是氢氧火箭发动机。很牛,虽然毫无意义。
5,因为第一级要推力大而不是总冲高。所以是明珠暗投。
6,马应龙很了不起,看到了技术进步让很多东西变得容易了。
7,比如回收技术用的控制模块大疆就可以做。这个东西以前上亿,现在几十元。
8,很多苏南加工企业的技术水平是世界水平。
9,美国宇航局的魄力很大。开放发射基地给私营企业。这在国内还做不到。
先写这些
认为火箭性能好就要增加比冲Ve,而对干质比m0/m1不重视或没有办法进一步改进。
当我们假设火箭初始速度为0,则理想火箭方程(又称齐奥尔科夫斯基公式)应该是这个样子的:
火箭最终速度 = 发动机喷气速度 × ln(火箭总质量/火箭末质量)
可以看出,一枚火箭的最终速度只和两个参数有关,一个是喷气速度(发动机比冲),另一个是火箭干质比,即(火箭总质量/火箭末质量)。后者主要决定于火箭储箱,引擎以及GNC的质量,而前者仅仅是发动机性能的参数。比冲是衡量一款火箭性能的重要参数,而更高的比值意味着能在火箭级数较少的情况下将更重的载荷发射到更高的轨道里。
Falcon 9(猎鹰9)是全世界第一款超轻质化设计的火箭——全箭贮箱广泛使用2198铝锂合金,并采用了大胆的半气球贮箱设计,整流罩和级间段使用碳碳复合材料制造,GNC采用了商业化部件。而如此轻的结构重量,造就了Falcon 9火箭逆天的干质比(火箭一级约为20,二级约为27)。作为对比,同样是液氧煤油的长征七号火箭,全箭干质比在7到8之间。如此差距的结果便是,Falcon 9的标准GTO运力约为6吨,而长征7号在拥有发动机性能和火箭级数优势的情况下,GTO能力仍然约等于5.5吨。
齐奥尔科夫斯基火箭方程式纪念邮票,左上角就是该公式。
摆渡猎鹰9:
质量:549,054kg
有效载荷(至LEO) 13,150kg,(至GTO) 4,850kg。
另外操作也不需要7个人。
恐怕航天飞机最大的问题是路线错了。不过那次一上天就炸了真心十分冤枉,橡胶塑料一类的材料在低温下以及高速冲击下会变脆该是行内的常识。
最后载荷只有20吨。效率无比低下。
最近航天一院出来说27个发动机捆绑数量太多,可靠性差,不能实用。回头一查,发现一院把宝压在降落伞回收上。可是这发到官方公众号上,不是打自己脸么:他们早就发过论文,推力冗余有助于提高可靠性啊
这可是长征二号F运载火箭总设计师张智作为第一作者的论文,发在《载人航天》2013年第6期上,难道一院自己人都不看么?!
连图表都看不懂么?没有冗余的情况下,越多可靠性越差。