中國在海上發射了一枚民用火箭,一不小心創造了多項曆史紀錄

科技銘程 2024-03-26 20:00:27

近日,中國在山東附近的海域成功發射了一枚火箭,一不小心又創造了多項紀錄。全球最大的固體運載火箭,中國運力最大的民用火箭、中國首個捆綁式民用火箭等等。

這枚火箭是名叫“引力一號”,是一家名叫東方空間技術的民營企業發射的,發射地點不在陸地上,而是在山東海域的一艘船上。

我國幅員遼闊,陸地面積十分寬廣,爲什麽要在海上發射衛星呢?

因爲海上發射衛星,相比陸地上有幾大優勢:

優勢一、發射高效,陸地發射場上的發射工位有限,而且全部排滿了,選擇海上發射不占用工位,可以在最快、最短的時間內發射。

優勢二、節約成本,我國擁有4大陸地發射場,但是位置是固定的,如果在海上發射,可以選擇最合適的維度,可以有效節省火箭燃料。

優勢三、安全可靠,海上平台本身帶有動力,可以自由移動,機動性強。這種機動性恰好可以有效躲避戰爭時的攻擊。

此外,我們還發現,引力一號采用了固體燃料,它和長征火箭的液體燃料不同。

固體燃料,顧名思義,就是使用固態物質作爲燃料和氧化劑,包括硼氫化鈉、二聚酸二異氰酸酯、二茂鐵及其衍生物等。

燃料和氧化劑在發動機內燃燒,産生高溫高壓氣體,推動火箭運動。

這種發動機特點是結構簡單、重量輕、可靠性也可以,適合快速反應、機動靈活的發射場景,例如此次海上發射的“引力一號”就非常適合。

同時,固體燃料發動機不需要複雜的燃料泵、渦輪泵等,技術難度更低、成本也更低。

當然固體燃料也有它的缺點,那就是推力小,而且燃料燃燒速度很難調節。所以,重型火箭的發射都采用了液體燃料。

液體燃料,就是用液態物質作爲燃料和氧化劑,在燃燒室燃燒産生推力。燃料主要有液態氫氣、液態甲烷、液態乙烯等,氧化劑就是液氧

液態燃料發動機優點是推力大、輸出穩定、靈活性高,適用于重型火箭,和頻繁改變推力的應用場合。

液態燃料發動機結構複雜、技術難度高、重量也較大。試想一下,氧氣、氫氣、甲烷液化後,它的溫度是非常低的,這就需要特殊的燃料泵、渦輪泵。也意味著更高的成本。

在大多數網友印象中,火箭發動機是火箭的核心零部件,它是衡量火箭性能的關鍵,起飛重量、起飛推力、低級軌道運力、地月轉移軌道運力等等,都是由發動機性能決定的。

但實際上,發動機燃料同樣非常關鍵。

我們以美國登月的土星五號火箭爲例,它高度達到了110.6米,最大直徑10.1米,重量3039噸,推力達到了驚人的3408噸,近地軌道運力140噸,地月轉移軌道極限運力48.6噸。

我們感歎發動機的推力,但同時也要承認,它的燃料消耗是非常大的。

土星五號一級重量約2290噸,其中殼體和發動機質量僅爲130噸,剩余的2160噸都爲液氧煤油燃料。

在點火的2分鍾時間,每一秒都消耗大約20噸燃料,一個發射起飛就消耗了2000多噸燃料。

所以腦補一下,一次龐大的火箭發射,最終只是將很少一部分衛星、物資材料運送到太空中,大部分資源都浪費在燃料方面。

現在,多個國家都在致力研究一款高密度、高燃燒值,同時具備更好的熱穩定性和存儲穩定性的一款燃料,同時具備固態燃料、液態燃料的優點,用以替代傳統燃料。

如果研發成功的話,只需要一小部分就能將衛星送上太空,那麽人類的太空活動將發生翻天覆地的變化。

引力一號還具有不錯的經濟性和商業性

引力一號是民用、商用型火箭,主要是進行商業活動,這和我們的長征系列火箭有很大不同。

長征火箭代表著國家意志、國家力量,用于發射監測衛星、北鬥導航衛星、空間站、載人飛行等。

而引力一號,側重于商業,此次發射的衛星,由長光衛星研制,用戶爲天津雲遙科技公司,衛星主要是用于氣象分析、數值天氣預報、災害預警方面的研究及應用。

引力一號的最大載重爲4噸,大部分衛星的重量在200—300公斤左右,理論上可以一次發射20顆衛星,直接布置一個軌道。

載荷方面是完全沒有問題的,可以滿足幾乎所有的民用衛星的需求,未來東方空間或成爲首個民用“東方快遞”。

爲了提高經濟性,東方空間在航天港布局了完善的基礎設施,5公裏內實現火箭總裝總測,港口登船,這將大大的節約成本。

傳統的陸地發射火箭,有時候光是轉運大型配件就跑上半個中國,運輸過程中什麽事情都可能遇到,收費站太小過不去,道路施工,塌方、隧道無法通過等等,時間慢,成本高。

未來東方空間這種一站式總裝、登船服務,將會吸引越來越多的火箭領域的公司入駐航天港,産業也會越來越完善,效率會進一步提高。

東方空間CEO魏凱表示,引力一號,結合“一站式”發射體系,最快可在24小時內實現快速應急發射,這效率真是沒的說。

未來東方空間還會進一步優化火箭發射系統,從設計、到生産、再到組裝、轉運、發射進行全方位的優化。

你比如說,將火箭的直徑統一標准,定位2.65米,整個柱端就可以集中備料、標准化生産、統一組裝。

材料上也有改革,比如之前的防護罩爲金屬材質,笨重、造價高,現在改爲柔性充氣式防護罩,又可以節約上千萬的資金。

研發新設備,翻轉架可以快速、安全的豎起火箭,多功能船除了運輸火箭外,還可以運輸海上風機、井架等設備,發揮更大的商業價值。

這些改良、優化,最終大幅提升火箭制造效率、降低了制造成本。

東方空間表示,未來的“引力二號”將實現可回收技術,運載能力進一步提高,成本降至SpaceX水平。

未來,我國的民用火箭發射體系將會越來越完善,越來越壯大,技術也會越來越先進,也會誕生我們自己的SpaceX和星鏈。

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2 阅读:1287
评论列表
  • 2024-03-27 03:30

    流弊!

  • 2024-03-27 09:00

    祝賀中國發射任務圓滿成功

  • 2024-03-27 10:00

    不知道這篇文章能不能對我們的航天産業有幫助。期待中。。。

  • 2024-03-27 12:46

    太後,這煙花不錯啊[得瑟]

  • 2024-03-27 00:22

    中國海上發射了民用火箭,世紀騰飛,科技藍天。

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科技銘程

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