美国“猎鹰9号”的一级火箭是怎么回收的?六步

浏览次数:  发布时间:2017-07-12 01:28
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而美国太空探索技术公司SpaceX则另辟蹊径,创始人埃隆•马斯克(Elon Musk)提出了通过回收一级火箭,重复利用昂贵的设备和火箭来降低太空探索花费的想法,他们还成功进行了实践,已在陆地和海上成功回收了多枚“猎鹰9号”的一级火箭,并在今年的3月成功实现了回收火箭的再次发射。

美国“猎鹰9号”的一级火箭是怎么回收的?六步

“猎鹰9号”火箭

目前,SpaceX已尝试了10次“猎鹰9号”一级火箭的回收,其中5次失败,当然也成功在陆地和海上成功回收了5枚“猎鹰9号”的一级火箭。

很多人都知道美国太空探索技术公司史无前例的成功回收了“猎鹰9号”一级火箭,并成功进行了再次发射,但很多人对“猎鹰9号”一级火箭的回收过程依旧知之甚少。

近日,外媒就刊文对美国太空探索技术公司“猎鹰9号”一级火箭的回收过程进行了详解,揭示了火箭回收过程中的六大关键步骤。

美国“猎鹰9号”的一级火箭是怎么回收的?六步

“猎鹰9号”一级火箭回收示意图

第一步:分离一级火箭

“猎鹰9号”火箭冲出大气层,在达到离地50英里的高度时,一二级火箭就会分离,当然如果需要将货物运送到更高的轨道,其就会更高的地方分离,在一二级火箭分离之后,二级火箭点火继续将携带的卫星或者飞船送入预定的轨道,不过在一二级火箭分离之后,一级火箭并不会立即开始向地面降落,还会继续向上滑行一段距离,一般会达到离地100英里的高度。

一二级火箭分离是多级火箭发射过程中的常见步骤,也是“猎鹰9号”一级回收过程的开始,美国太空探索技术公司此时就需要密切关注已经分离的一级火箭,并陆续开始后续的回收工作。

第二步:旋转一级火箭

“猎鹰9号”火箭的一级火箭在分离之后,并不会是垂直的姿态,如果不对一级火箭的姿态进行调整,其将不能以垂直的姿态降落到预定的地点。

因而,在一级火箭分离之后,美国太空探索技术公司会通过冷气体推进器对火箭的姿态进行调整,在继续向上滑行的过程中对箭体进行180度的旋转,将火箭的首尾进行对调,使一级火箭的底部能朝向地面。

在调整了一级火箭的姿态之后,其火箭的回收过程就已正式启动。

第三步:重启引擎引导降落

在调整好火箭的姿态之后,火箭继续向上滑行的时间就不会很长,而在这一阶段,“猎鹰9号”的一级火箭就开始向地面降落。

但由于“猎鹰9号”一级火箭的箭体庞大,需要特制的加长货车才能运输,火箭也非常重,在下落的过程中速度会非常快,这就需要重启一级火箭的引擎,此时会重启一级火箭9个引擎中的3个,使其能减慢下降的速度,但即便如此,火箭降落的速度依旧非常快,时速高达3000英里。

在这一过程中,也要调整好火箭降落的位置,使其能准确的降落到陆地上的着陆点或者海上的无人船舶上。

第四步:减速进入大气层

在重启“猎鹰9号”一级火箭9个引擎中的3个之后,虽然降低了火箭的下降速度,但在进入大气层之前还需要进一步降低火箭的下落速度。

在“猎鹰9号”的一级火箭进入大气层之前,火箭的主发动机会再次开启,进一步降低火箭的下落速度,同时火箭外部用于保证火箭稳定姿态的网状翼鳍也会打开,使火箭以垂直的姿态降落。

在打开火箭的主引擎和网状翼鳍之后,火箭的降落速度就降到了560英里每小时。

第五步:进一步减速 打开落地支架

在“猎鹰9号”的一级火箭进入大气层,并且在离地面一定高度时,火箭余下的引擎也会全部启动,进一步降低火箭的下落速度,以便其能以合适的速度降落。

美国“猎鹰9号”的一级火箭是怎么回收的?六步

正在降落的“猎鹰9号”一级火箭

而在距离地面约5英里的高度时,控制系统就会启动“猎鹰9号”一级火箭落地时的稳定支架,用于保持火箭稳定的4条“腿”就会全部展开,在火箭降落到地面时,就能保持火箭稳定的垂直姿态而不至于倾倒。

第六步:火箭成功落地

在顺利完成了前面的五个关键步骤之后,最后一步也就相对简单,此时只要保持火箭发动机和其他部件的正常运转,就基本能保证一级火箭顺利降落。

不过,在火箭成功降落之后,美国太空探索技术公司还需要及时关闭火箭的引擎。

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