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世界最大推力火箭发动机猛禽2代来了一骑绝尘连NASA都追不上

发布时间:2022-08-19 17:17:48 来源:od官网下载 作者:od最新版APP

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  原标题:世界最大推力火箭发动机,猛禽2代来了,一骑绝尘连NASA都追不上

  马斯克的“星舰”和“超重型”组合体,以110米的高度,取代土星5,成为人类航天史上最大的火箭。不过每次看到它,总觉得不可思议,如此巨大而又复古的火箭,是如何飞上天空的呢?答案很简单,力大飞砖,依靠的就是人类历史上推力最大的甲烷火箭发动机“猛禽”,据说它的重量为2吨,推比107:1,推力214吨,室压269bar。

  而在最近的星舰升级发布会上,SpaceX又公布了第二代“猛禽”发动机,不但重量更轻,更为简化,而且目前的推力峰值已经达到了247吨,年内就可以达到250吨,超过蓝色起源的BE-4,工作压力300bar,成为世界最强火箭发动机。据说它将来的预计室压,还会提升到330bar,可谓是一骑绝尘,连NASA和美国其他航天企业追赶起来都困难。

  而从造价上看,第一代“猛禽”发动机单价大约100万美金,后来增大了3D打印部件的重量比例,设计布局大大简化。在最近的发布会上,马斯克已公开其成本,是第一代“猛禽”的一半,也就是50万美元,换而言之,它已达到阶段性的成本控制目标。

  从国内外普遍经验来看,火箭发动机研制成本的大约75%会花费在“试验/失败/修改”(TFF)这一过程中。试车烧掉巨量高能燃料,为的是根据暴露出来的各种问题反复优化工作参数和改进发动机设计。一旦出现预期之外的问题就需要修改设计,然后再试车以证明有效。如果技术问题短期内无法被克服,轮番更换不同的解决方案,不仅会使试车旷日持久,烧掉的钱也会像滚雪球一般看不到头。

  当然,发动机研制过程中发生的成本,最终会摊到采购成本和发射费用上去。比如“土星5号”的F-1和航天飞机的SSME等,都是因为在试车时暴露出各种预想之外的严重问题,不得不对发动机进行了多次重大改动,最终研发成本和发射费用达到天文数字。

  而马斯克采用软件工程领域的迭代更新法来升级“梅林”、“猛禽”火箭发动机,甚至是整个“星舰”,这是前无古人的开创性做法。它和“猎鹰”系列火箭成熟的回收重复使用技术一样,正在被包括我国在内的许多国家模仿,这也算是马斯克对整个人类航天事业的贡献了。

  不过,在“星舰”升级发布会的66分钟时,马斯克也亲口说了,二代“猛禽”火箭发动机还存在燃烧室融化的问题。据他讲,在SpaceX测试台上已经可以成功运行700到800秒。虽然目前还没有完全攻克,但这个时间足以维持从地面到轨道的发射过程,当然,去月球和火星是远远不够的。所以,就目前来说,无论是“猛禽”发动机,还是“星舰”都还有很长一段路要走。

  在发布会上,马斯克可能是说嗨了,竟然声称今年之内,“星舰”就可以达到50枚的发射数量,这就吹得太厉害了,小编认为应该是包括“猎鹰”9在内,整个SpaceX公司在2022年的轨道级发射数量,马斯克可能是说瓢了嘴,今年“星舰”能顺利完成首次入轨发射的小目标,就非常不错了。

  值得一提的是,“猛禽”发动机原计划是采用液态氢作为燃料,但是后来改为现在的液态甲烷和液态氢,因为液态甲烷可以在火星上合成。另外,所有的“猛禽”发动机点火,无论是在测试台上还是在空气中,都是通过火花进行点火,这使得它无需像“猎鹰”9号和重型“猎鹰”的“梅林”发动机一样,用三乙基铝和三乙基硼烷点火,因为在火星上无法自动合成这种物质,需要从地球上携带,由此可见,无论是“星舰”,还是“猛禽”发动机,一切都是为了在火星上使用,马斯克的火星梦想,不是说说而已。