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「必威体育预测世界杯」美“猎鹰”-9号突然爆炸是谁动了“手脚”?

2020-01-10 15:26:22

「必威体育预测世界杯」美“猎鹰”-9号突然爆炸是谁动了“手脚”?

必威体育预测世界杯,美国太空探索技术公司的“猎鹰9”火箭9月1日在进行发射前例行测试时发生突然爆炸。事故虽未造成人员伤亡,但这不仅可能让亿万富翁埃隆·马斯克雄心勃勃的太空探索项目受挫,对美国商业航天的发展也会产生一定程度的不利影响。

据资料显示,截至2015年,“猎鹰”-9号运载火箭完成了至少6次发射,把多颗航天器送入轨道。作为一种宣称近地轨道有效载荷13吨,典型发射任务报价只有5400万美元的“经济适用型”中型运载火箭,“猎鹰”-9号的实用性、可靠性似乎已经得到了证明。既然该运载火箭如此可靠,那么,此次“猎鹰”-9突然爆发,又是谁在它身上动了“手脚”呢?

众所周知,发动机是决定运载火箭性能的最关键因素,也是决定一枚火箭成败的基础,运载火箭几乎就是围绕着发动机来进行设计的。“猎鹰”-9采用的是液氧煤油燃料梅林发动机,它也是美国太空探索技术公司目前唯一的台柱。尽管梅林火箭发动机较为可靠,但各项指标均已落后,算不上什么强大的火箭发动机。而纵观美国航天界琳琅满目的火箭发动机货架,比这更优秀的产品比比皆是。例如航天飞机的主发动机(ssme)。其采用液氢液氧燃料,高压补燃循环,可以重复使用。不过,“猎鹰”-9号运载火箭的成功之处,就在于其采用了梅林这样的“大路货”。而开发梅林系列发动机的基本要求就是廉价。即便是最新型的梅林1d,推算价格也仅百万美元级别。与之相比,ssme性能虽高,但价格却是它的百倍以上。此外,不但发动机本身价格悬殊,采用煤油为燃料的梅林引擎与采用液氢为燃料的ssme,其使用成本也相差悬殊。

根据设计,“猎鹰”-9号是一种两级运载火箭。其1.0版本有47.8米,芯级直径3.65米,通常搭载状态起飞质量为333.4吨。此次最先发生爆炸是在火箭第二级的氧气罐附近。“猎鹰”-9号火箭第二子级主发动机是真空梅林。顾名思义,真空梅林的实质还是梅林。它是在起飞级型号的基础上,采用大面积比的高空喷管改进而获得的,这种策略最终极大的实现了低成本化。不过,煤油发动机虽然拥有使用成本低、无毒无害等优点,但是其能量密度远不及液氢,故燃油发动机比冲性能远远无法与液氢发动机相比拟。

既然煤油发动机存在先天不足的问题,那么想要提高火箭的性能,剩下的唯一选择就唯有提供火箭的干质比。换句话说,就是尽可能多地减轻箭体重量。最终,“猎鹰”-9把长径比放大到了19,这一长径比可谓惊世骇俗。一般来说,增大长径比有利于降低火箭的飞行阻力,减轻箭体重量,但是同时造成箭体纵向钢度不足,容易发生震颤,进而降低火箭的可靠性,所以长径需要以15为限制,因为火箭钢度不足带来的后果可能是灾难性的。此外,减重的焦点不仅仅集中在箭体上,梅林1系列引擎发展到d型时,引擎重量已经得到了彻底的精简,推重比超过150,几乎已是极限,而这也势必使之面临可靠性的问题。

但对于专家企业来说,除了尽可能挖掘发动机和其他材料性能外,控制成本另一重要手段就是大量采用常规商用、工业类电子元器件。相比较价格昂贵的宇航器件,这样不仅有效降低了成本,而且器件采用的技术也更为先进。但是,这些工业级元器件的可靠性并不如宇航级器件稳定。尤其是在极端环境下工作,其工作频率与性能指标极有可能出现高温或者异常,从而导致整个火箭发射的失败。

要知道,美国太空探索技术公司是一家典型的商业公司,对于该公司来说,它的宗旨是抢占市场,获得业务量,最终实现盈利。而不是设计和制造更棒更强的火箭,为航天事业做出贡献。可以说,“猎鹰”-9扬名世界并非是因为它是“经济适用型”火箭,而是迄今为止“猎鹰”-9进行了6次第一级垂直回收。不过,噱头无益,可靠才可称王。

行文至此,我们可以得出这样的一个结论—从大到发动机,小到电子元器件,该公司已经基本全部榨干了现有材料的潜力,他们甚至带着一副“人有多大胆,地有多大产”的“赌徒”心态来进行发射尝试。然而,为了最大限度压缩成本,而在火箭使用的材料上动“手脚”并不是每次都能那么走运的。所以,唯利是图的资本家本性不变,想在火箭发射技术上“碾压”各路对手也将成为“水中花,镜中月”。


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