Re: [问题] 为何SpaceX的火垂直着陆返回的成本更低?

楼主: b325019 (望月)   2019-04-15 12:27:34
就我个人的理解来说一下用引擎反推回收第一节难在哪边好了
正常来说火箭TWR(推重比)必须要大于1才能离开地表
而一般运载火箭载满载时TWR会在1.3以上
但是要重复使用第一节时就会发生TWR太高增加重复使用的困难性
简单计算Falcon 9第一节干重约48,900lb然后保留20%燃料用来降落算181,180lb
之前计算只要10%燃料理论上就够反推了,不过在别处看到有说法F9第一节
保留了30%燃料用来降落
我觉得太夸张了这等于保留了近5200m/s用来降落先折衷算20%就好(’・ω・`)
这样算的话如果推力全开时TWR高达7.43,这时候会有个很大的问题就是
推力控制的容错空间会非常小,所以SpaceX的作法是关闭8个引擎只保留
中间的9号引擎来降落
这时候TWR的控制范围就在1.4-0.7之间有相当多的容错空间
但是要达到相同条件就必须像Falcon一样用多个小引擎来组成第一节
目前开发中的New Glenn火箭也是用相同原理第一节用7个引擎组成
重返时关闭6个只使用中间的引擎
这也是传统的一次性火箭必须重新设计的最大原因
作者: HMKRL (HMKRL)   2019-04-15 12:38:00
我记得f9到降落前推重比都还是>1 控的刚刚好减速到落地
楼主: b325019 (望月)   2019-04-15 12:40:00
默林1D的推力控制是190000-108300lb之间,除非是像我之前算的保留10%不然最小推力TWR应该能控制在1一下多留的燃料相当于压舱用来增加可控性应该说可控范围是1.4-0.7,实际上可能不需要这么宽裕
作者: Piin (过去 现在与未来)   2019-04-15 12:50:00
所以一开始的降落常常失败就是这样
楼主: b325019 (望月)   2019-04-15 13:13:00
默林在后来的改良中改进推力范围应该也是为了这个
作者: edward40812 (甘草治秃头)   2019-04-15 15:25:00
现在用的引擎不是梅林吗 默林是新一代的?
楼主: b325019 (望月)   2019-04-15 16:10:00
翻译不一样啦就是一样的东西,一样叫Merlin 1D也已经改过几次了,1D刚出来的时候规格是可以做100-70%的推力调整,可是现在block5的user guide是写推力可以从190000-108300lb之间做调整相当于100-57%除此之外推力也有一定程度的提升
作者: Piin (过去 现在与未来)   2019-04-15 17:27:00
熊熊发现大家都忘了那个DC-X....类似的概念廿年前就实现过
楼主: b325019 (望月)   2019-04-15 19:11:00
虽然概念一样不过量级差满多的,大型运载火箭第一节接近千吨级的推力要如何反推落地很考验技术
作者: Piin (过去 现在与未来)   2019-04-15 19:46:00
DC-X可是几近25年前的缩尺概念原型,其实他的影响很深远
楼主: b325019 (望月)   2019-04-15 19:59:00
我自己是觉得这几十年火箭技术都在原地踏步啦w不管是SLS还是FH希望能在有生之年看到载人太空探索
作者: Piin (过去 现在与未来)   2019-04-15 20:27:00
没有原地踏步,只是没有大计画实现纸上的设计…现在自动控制能力远强于过去
作者: roc074 (安安)   2019-04-18 19:57:00
目前在测试的猛禽引擎推力范围是20%到100%。

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