猎鹰9号的回收地点可以在陆地上,也可以在海上。
SpaceX公司成功的解决了精确制导、燃料分配、发动机推力调节三大难题。
推力调节方面:
在一级火箭的最大动压段实施了节流控制,主动减小了发动机的推力,可以说牺牲了部分火箭性能达到降低气动载荷的目的。
一级火箭完成任务关机后,在预定的时间节点及高度开始重新点火,进行姿态调整和减速动作。
燃料分配方面:
将第一级火箭的弹道进行调整,使其更加垂直,这样可以减少航程,达到节约返程燃料的目的。
这样的方案同样也牺牲了火箭的载重性能,好在SpaceX公司做到了两者的平衡。
精确制导方面:
垂直回收方案,姿态调整、下落时间以及垂直着陆的时间都很短,这需要精确的制导技术。
SpaceX公司也掌握了其中的奥秘,精准的完成了垂直回收。
总的来说,SpaceX公司已经解决了燃料最优问题、动力下降问题、着陆点、轨迹优化等。难怪马斯克扬言要登陆火星,原来早有准备。
为了实现国产火箭回收,加快我国航天事业发展,网友们也是脑洞大开提出了多种火箭回收方案:
第一种:类似于航天飞机,优化火箭舱段外形,内置折叠机翼。当火箭完成任务后,打开机翼,从万米高空直接飞回来。
第二种:直升机空中抓取,SpaceX公司就采用过此方法。火箭第一级分离后,打开降落伞,缓缓下降。直升机前来接应,伸出钩子挂住降落伞。
第三种:绳网回收,在地面设置特殊材料的绳网,当火箭的一级落在绳网区域时,感应器就会感应到绳网,然后控制绳网主动钩挂火箭。
第四种:直接在地面找一个几十米深,几公里宽的大坑,填上缓冲材料,控制火箭直接落在大坑中就好了。
那么国产火箭回收技术如何呢?与SpaceX公司差距又有多大呢?
国内火箭回收技术如何?
国内有火箭回收技术吗?答案是“有”。
深蓝航天号称是中共版的SpaceX公司,该公司成立于2017年,总部位于北京,是一家商业航天领域的创业企业。具备运载火箭研制、液体火箭发动机研制、火箭回收的能力。
在火箭回收方面,公司研发的“星云-M”1号试验箭发射升空后,完美的实现起飞到降落。
“星云-M”火箭爬升至1公里的高度后,成功完成了横向和纵向移动,降落后,距离靶心位置误差不到0.5米。
这说明深蓝航天涉及了至少以下4种技术:
1、伞降回收技术;
2、“地面网系减速索”或“筷子夹持”回收装置垂直回收技术;
3、火箭动力垂直发射、无动力返回、水平降落技术;
4、垂直回收飞行技术。
可以说深蓝航空完成了火箭回收技术从0至1的突破,这绝对是值得称赞的。但是我们也要重视与SpaceX的差距。
火箭回收的技术难度与火箭的重量、推力大小、速度、爬升高度成正比,
1、火箭越大回收难度也就越大;
2、发动机的推力越大回收难度也越大;
3、火箭的飞行速度、爬升高度越大回收难度也越大。
深蓝航天的“星云-M”火箭只有几米高,发动机推力也只有几吨重。而猎鹰9号高70米,重549吨,载重达15吨,近地运力也突破了22吨。