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Space X的猎鹰重型火箭:规格,尺寸,历史等等

主要观点:

  • spacex成立于2002年,由elon musk创立,旨在使太空旅行更加经济实惠,为深空探索、新宇宙发现以及最终火星殖民创造机会。
  • 猎鹰重型火箭使用与其较小的姐妹火箭猎鹰9相同的许多组件,只是体积巨大,其有效载荷能力位居人类历史第三(仅次于土星5号和能源号火箭)。
  • 猎鹰重型的首次发射日期原定于2013年,但由于复杂情况和发射地点的更改,共推迟了7次。最终,在2018年2月,该火箭进行了首次飞行测试并取得了成功。
  • 除了其令人难以置信的安全特性外,猎鹰重型还是世界上推力最大的火箭之一。该火箭配备了27台merlin 1d发动机,其助推器在海平面上的起飞推力为22.82兆牛顿(meganewtons)。
  • 每个spacex助推器不仅可重复使用,而且能够自动返回地球。这家航天公司的助推器配备了四只着陆腿和四个可收缩的网格翼,使其能够安全巡航至地面。这极大地降低了在它们降落后回收和翻新这些部件的成本。

1969年7月16日,美国发射了世界上最大的火箭土星5号。这款太空航天器能够承载多达140吨(310,000磅)的有效载荷,用于将乘客送往地球轨道以及月球。

土星5号已经退役,但有一款新的火箭有意超越我们的星球。spacex的猎鹰重型火箭超越了nasa的历史性载具,它能够以较低的成本将人类送入太空。

继续阅读以了解更多关于猎鹰重型火箭的规格、历史等信息。

spacex的简要历史

在现代航天技术领域,没有任何组织能够取得比spacex更显著的进展。由elon musk于2002年创立的火箭公司旨在使太空旅行更加经济实惠,为深空探索、新宇宙发现以及最终火星殖民创造机会。

elon musk是一位创新者,共同创立了paypal、特斯拉和the boring company。他还是neuralink和spacex的共同创始人。

spacex在可重复使用零部件和先进推进技术方面处于行业领先地位。该公司计划通过高度发达的车辆和零部件实现其目标。然而,spacex并没有依赖政府资金来实现其科学目标,因为它是一家私人公司。

作为一个成功的企业家,elon musk在涉足火箭技术之前建立了两家非常成功的软件公司。当时机成熟时,musk出售了自己的公司,并投资近1亿美元建造了他的第一枚太空飞行器猎鹰1号。尽管从技术上来说,它在纸上并没有什么特殊之处,但是作为一个火箭来说,musk把他的火箭带到了国防部,并签下了他的第一个有效载荷任务。

spacex的前几次飞行尝试失败了。在第四次尝试中,猎鹰1号进入了轨道,并且随后的几次飞行将卫星送入太空。凭借巨大的成功和资金的流入,spacex设计了它的下一代(也是最成功的)火箭猎鹰9号。

公司的第二个载具将彻底改变整个行业。猎鹰9号将配备可重复使用的第二级和航天器,创造了航天史上的里程碑。凭借其技术,spacex将成为:

  • 首家私营公司发射、轨道和回收航天器的公司。
  • 首家私营公司向国际空间站(iss)发送并对接航天器的公司。
  • 首家在海上平台上降落轨道级火箭第一级的公司。

spacex正在完善其设备,为下一个计划做好准备:将人类送上太空。为了实现这个目标,该公司需要一枚更大的火箭。

猎鹰重型火箭登场。

什么是猎鹰重型火箭?

猎鹰重型火箭使用了与其较小的姐妹火箭许多相同的部件,但更大更强大。事实上,该航天器如此巨大,其有效载荷能力在人类历史上排名第三(仅次于土星五号和能源号)。

该火箭的主要目标是将人类和货物运送到地球低轨道以外的空间。然而,该公司最大的设计花了近5年时间才进行首次测试发射。

历史

在猎鹰重型火箭设计时,spacex在航天市场上取得了巨大的成功。该公司在2013年全球合同中赚取了近一半的份额,成为行业领导者。该公司估值超过120亿美元,刚刚超过10年的时间。这款重型火箭获得了5亿美元的私人资金支持。

然而,该火箭的设计非常复杂,预计的发射日期一直被不断推迟。猎鹰重型火箭的首次发射日期原定于2013年,但由于发射地点的问题和变化,一共进行了七次推迟。最终,该火箭于2018年2月成功进行了首次试飞。

尽管中心助推器在返回途中发生引擎故障并坠毁,但两侧助推器安全降落,任务成功完成。在此次发射之后,这款重型火箭计划用于商业和政府任务。

2019年4月,spacex猎鹰重型火箭用于将arabsat-6a卫星送入轨道。©mark_sawyer/shutterstock.com

设计

表面上看,猎鹰重型火箭的设计似乎相当简单。该火箭使用了与猎鹰9号许多相同的部件,并将两侧助推器直接从其第一级上取下。然而,由于必须安全地将人类送入太空,这家火箭公司必须考虑额外的措施。

猎鹰重型火箭需要满足nasa商业机组计划(ccp)的人员评级标准以搭载乘客。这要求该火箭在升空或下降过程中丧失的概率不超过500分之1。

该火箭必须经过严格的理论测试,以确定其是否能够在恶劣的条件下往返太空。因此,它的结构坚固如坦克,安全裕度高达飞行荷载的40%(实际上是大约25%的平均值)。它还三重了冗余航天电子设备。

除了其令人难以置信的安全功能外,猎鹰重型火箭在全球火箭中具有最高的推力能力之一。装备有27台merlin 1d引擎,该火箭的助推器在海平面上的起飞推力为22.82兆牛顿。但使这些助推器独特的是它们的可重复使用性。

可重复使用的航天部件

自1970年代以来,政府太空机构一直试图重复使用太空飞行零件,但成功率有限,直到spacex在2011年开始测试。自从他们首次成功地使用可重复使用助推器以来,这项技术已经成为他们名字的代名词。

spacex设计了具有三个助推器的猎鹰重型火箭。每个助推器不仅可重复使用,还能自动返回地球。这家太空飞行公司为其助推器配备了四个着陆腿和四个可收缩的格栅翼,使它们能够安全地巡航到地面。这大大降低了它们下降后回收和翻新零件的成本。

任务

埃隆·马斯克的特斯拉于2018年由spacex的猎鹰重型火箭发射到太空。”太空人”仍在火星后面绕太阳运行。

2018年2月6日,spacex从佛罗里达州肯尼迪航天中心发射了猎鹰重型火箭。该飞行的目标是测试这种太空飞行器安全离开地球低轨道和其可重复使用的自动着陆助推器的能力。然而,当马斯克将他个人的tesla roadster作为货物发射时,这次测试因此而臭名昭著,它载着一具穿着太空服的假人被命名为”太空人”。发射成功,这辆车现在绕太阳轨道上的火星稍远处运行。

首次测试消除了关于火箭能力的所有疑问。在猎鹰重型首飞成功后不久,nasa宣布了它的阿尔忒弥斯计划,打算将人类送回月球。商业和政府客户已安排了新的任务。尤其值得一提的是,猎鹰重型计划于2024年底运载gateway迷你空间站的首批元素。

有趣的是,spacex不再打算使用猎鹰重型将人类送入太空。相反,这家太空飞行公司将乘客的焦点转向了它的下一个重大项目(重点是重大),一种名为starship的飞行器。然而,该公司将继续使用猎鹰重型发射重型货物。凭借其可重复使用性和令人难以置信的逃逸速度,猎鹰重型的任务成本估计低于1亿美元。

猎鹰重型规格

高度70米/ 230英尺
总重量1,420吨/ 3,130,000磅
直径12.2米/ 40英尺
有效载荷(近地轨道)63.8吨/ 141,000磅
级数2(加上2个侧助推器)
发动机merlin 1d, merlin 1d真空发动机
发动机数量28
推力500千磅力/ 2.2兆牛
可重复使用性可重复使用助推器,可重复使用的第二级
成本大约5亿美元开发费用,每次发射约1亿美元
发射日期2018年2月6日

猎鹰重型火箭的未来

猎鹰重型是世界上最强大的重型火箭。它的有效载荷能力是最接近它的竞争对手(德尔塔iv重型火箭)的两倍,所以你只会看到这个火箭用于最大的任务。

期待spacex的starship

spacex的第一艘组合starship宇宙飞船和super heavy助推器计划在德克萨斯州博卡奇卡的starbase设施于美国东部时间上午9:20(格林尼治标准时间13:20)最早发射。

©grossinger/shutterstock.com

spacex正在进行倒计时排练,并通过清除超冷燃料为下一次发射尝试做准备。下一次发射尝试的时间还不确定,但公司已经保留了2023年4月18日星期二上午7点ct(东部时间上午8点)的发射窗口,尽管回收过程将需要至少延迟48小时。

同时,spacex正在准备其庞大的“星际飞船”车辆的首次发射,这是世界上最大的火箭,预计于4月17日进行。但是,准确的发射时间取决于几个变量。

首次组合“星际飞船”宇宙飞船和超级重型助推器的发射计划最早于周一上午9:20 edt(1320 gmt)从spacex在德克萨斯州博卡奇卡的“星基”设施进行。发射时间将是当地时间上午8:20。

然而,目前还不确定spacex是否会在特定时间发射,或者决定等到窗口后期。由于发射已经延迟,此次任务的预计发射时间尚不确定。

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