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SpaceX火箭新神器揭秘:筷子般夹具,竟非传统“夹”力?

2024-10-19来源:天脉网编辑:瑞雪

近日,SpaceX成功完成了其第五次星舰集成飞行测试,这一事件再次引发了全球对火箭回收技术的关注。在测试中,星舰的一级火箭——这一直径9米、高达71米的庞然大物,在成功与二级火箭分离后,精准地返回到了发射台,并被Mecahzilla机械臂稳稳捕获,实现了前所未有的发射台回收壮举。

SpaceX火箭回收示意图

此次回收的核心在于火箭自身通过两个精心设计的倒L形挂点,巧妙地“挂”在了发射台的机械臂上。这一设计不仅结构简洁,而且能够承受巨大的冲击力,确保了回收过程的顺利进行。然而,火箭回收的难度远不止于此,其关键在于“回得准”和“落得稳”。

在“回得准”方面,火箭需要在下降过程中根据燃料消耗和速度变化,动态调整推力,确保平稳减速。SpaceX的火箭发动机技术正是这一挑战的关键所在,它们能够精确、多次地启动和调节推力,确保火箭能够精准地返回预设位置。

而“落得稳”则是对火箭姿态和着陆角度的高精度控制。火箭在返回过程中必须保持稳定的姿态和正确的着陆角度,稍有不慎就可能导致倾覆或爆炸。SpaceX的猎鹰9火箭在这方面表现出色,其着陆精度达到了极高的水平。

那么,为何SpaceX如此执着于火箭回收呢?这背后有着深刻的成本控制和效率提升的逻辑。火箭回收能够显著降低发射成本,使火箭像飞机一样实现多次起降飞行,从而将成本分摊到更多的任务中。火箭回收还提高了发射频率,使得航天活动更加灵活和高效。

然而,并非所有火箭都将采用SpaceX的“发射台回收”模式。火箭回收技术根据回收部分的不同,可以细分为一子级/助推器回收、整流罩回收和组合体回收等多种方案。每种方案都有其独特的优势和应用场景。

就火箭一子级回收而言,目前主要有降落伞回收、滑翔回收和垂直起降回收三种方案。其中,垂直起降回收以其高精度和可重复使用性,成为火箭回收技术的主要发展方向。SpaceX正是这一领域的佼佼者,其猎鹰9火箭的垂直起降回收技术已经得到了广泛的验证和应用。

值得注意的是,我国在火箭回收技术方面也取得了显著进展。今年9月,我国自主研发的朱雀三号可重复使用垂直回收试验箭在酒泉卫星发射中心成功完成了10公里级垂直起降返回飞行试验,标志着我国商业航天在可重复使用运载火箭技术上迈出了关键一步。

朱雀三号试验箭飞行试验

随着国内外对火箭回收技术的不断投入和研发,相信未来将有更多创新的回收方案涌现出来,推动航天事业的进一步发展和繁荣。