9月11日消息,美國太空探索技術(shù)公司本月10日表示,該公司新一代重型運(yùn)載火箭“星艦”預(yù)計(jì)11月進(jìn)行第五次軌道試飛,此次試飛將嘗試通過發(fā)射塔“捕獲”的方式來回收火箭助推器。
用發(fā)射塔捕獲方式回收火箭難度非常高,有形容稱是“用筷子夾火箭”,這一操作此前從未被嘗試,技術(shù)團(tuán)隊(duì)投入數(shù)萬小時(shí)構(gòu)建基礎(chǔ)設(shè)施,以大程度提高成功率。
北京科協(xié)就捕獲方式做了非常詳細(xì)的介紹,具體如下:
捕獲臂由兩個(gè)機(jī)械臂構(gòu)成,每個(gè)機(jī)械臂長36米,高18米,通過塔底的超大型絞車系統(tǒng)驅(qū)動(dòng),可沿塔架上的軌道上下移動(dòng),同時(shí)通過液壓油缸的伸縮動(dòng)作帶動(dòng)機(jī)械臂實(shí)現(xiàn)打開和合攏,配合開展工作,從而接住超重型助推器或星艦飛船。
其前端距勤務(wù)塔固定處約34.8米,接駁臺面(與柵格翼接觸的部位)長約20米,以適應(yīng)助推器回收降落位置的偏差。另外,為保持穩(wěn)定,機(jī)械臂安裝了液壓緩沖機(jī)構(gòu),用于在提升或回收助推器和星艦飛船時(shí),承載分散一部分沖擊力。
為避免因抓取失誤而砸壞發(fā)射架,助推器不直接降落在發(fā)射架上方,而是降落在發(fā)射架的側(cè)面。
因此發(fā)射塔回收助推器時(shí),捕獲臂將旋轉(zhuǎn)到發(fā)射架的另一側(cè)。助推器著陸時(shí)將使用9臺發(fā)動(dòng)機(jī),在距離地面大約800米處關(guān)閉6臺發(fā)動(dòng)機(jī),剩余3臺發(fā)動(dòng)機(jī)將使助推器保持垂直姿態(tài)。
在距離地面大約65米的高度,將再關(guān)閉2臺發(fā)動(dòng)機(jī),當(dāng)助推器的2/3落到機(jī)械臂之下時(shí),助推器懸停,機(jī)械臂靠攏。機(jī)械臂將通過助推器柵格翼下突出的托握點(diǎn)和兩側(cè)的輔助穩(wěn)定插口穩(wěn)定助推器,后機(jī)械臂旋轉(zhuǎn),將助推器放置到發(fā)射架上。
這種火箭回收方式只需在發(fā)射平臺進(jìn)行燃料補(bǔ)給和小修,即可實(shí)現(xiàn)快速連續(xù)發(fā)射,SpaceX公司希望通過這套新型著陸回收系統(tǒng),縮減星艦飛船發(fā)射周期,降低發(fā)射成本,加快發(fā)射速度,從而實(shí)現(xiàn)星際移民。
但需要提醒的是,太空探索技術(shù)公司創(chuàng)始人埃隆·馬斯克此前曾預(yù)測,此次試飛任務(wù)中對“超級重型”助推器的“捕獲”回收成功率僅為50%。
資料補(bǔ)充:“星艦”火箭總長約120米,直徑約9米,由兩部分組成,第一級是長約70米的“超級重型”助推器,第二級是“星艦”飛船,兩級均可重復(fù)使用,該火箭的設(shè)計(jì)目標(biāo)是將人和貨物送至地球軌道、月球乃至火星。
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