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开yun体育网可肖似使用火箭之是以成为面前航天界的热点-开云官网kaiyun切尔西赞助商 (中国)官方网站 登录入口

发布日期:2025-09-02 07:41    点击次数:140

开yun体育网可肖似使用火箭之是以成为面前航天界的热点-开云官网kaiyun切尔西赞助商 (中国)官方网站 登录入口

在 2025 年 3 月 7 日的星舰辐射任务中,星舰飞船(上头级)在大泰西上空阅历了"快速且非规划"解体,高度节略为 150 公里,最终坠入巴哈马群岛隔邻海域,星舰的助推器则复返辐射场。

当今,又一匹黑马出现了,也鉴戒了助推器回收的念念路,有着相似的时期阶梯,这等于蓝色发源公司研发的"新格伦"重型火箭。在 1 月份的发掷中,"新格伦"火箭完成首飞,航天界合计,此次辐射被合计是蓝色发源与马斯克的 SpaceX 张开全面竞争的要津一步,也标记着天际生意化期间的竞争趋势已迥殊显贵。

"新格伦"火箭荒谬的辐射架十分拉风。图片开端:Blue Origin

蓝色发源旗下的另一款火箭"新谢泼德"还是开动生意运营。图片开端:Blue Origin

值得精通的是,蓝色发源公司的首创东说念主是杰夫 · 贝佐斯,他亦然互联网巨头亚马逊公司的首创东说念主,从互联网转战生意火箭领域,可见生意火箭的商场远景短长常诱东说念主的,亦然马斯克的竞争敌手之一。近两年,贝佐斯在生意天际领域竞争中赚钱:蓝色发源公司旗下的"新谢泼德"(New Shepard)生意火箭还是开动收取门票,每个座位售价 125 万好意思元,乘客可体验短时辰的失重和在约 100 公里的高度鸟瞰地球,迄今赚钱上千万好意思元。

"新格伦"火箭的特色

名不见经传的"新格伦"火箭在设想上亦然一款以"可肖似使用"为筹划的输送火箭,其助推器的回收步地与 SpaceX 的猎鹰火箭相似,具体经由是:"新格伦"火箭的助推器在与第二级分离后,以软着陆的步地降落在大泰西的一艘驳船上。然而在此次发掷中,"新格伦"火箭的助推器却丢失信号,原规划的软着陆以失败告终。

"新格伦"火箭设想了尺寸较大的"边条"和"小翼"。图片开端:Blue Origin)

在火箭家眷中,"新格伦"火箭的定位与猎鹰火箭的升级版"猎鹰重型"相配,不错合计两者是竞争敌手的关系,且齐使用了第一级软着陆回收设想,也相同使用着陆腿维持的步地降落在海上驳船上,具有可比性。为了便于鄙人降经由中移动姿态,"新格伦"火箭还加多了尺寸较大的"边条"和"小翼",用于放荡降落时的姿态。猎鹰火箭的助推器则使用气动格栅时期,以放荡降落时的姿态。

"新格伦"火箭的着陆支架。图片开端:etsy.com

猎鹰火箭的着陆支架。图片开端:SpaceX

从尺寸上看,猎鹰重型火箭的高度为 70 米,低地球轨说念输送才略为 60 吨傍边(助推器回收与不回收的输送才略有相反);"新格伦"火箭高度为 98 米,低地球轨说念输送才略为 45 吨。为什么"新格伦"火箭个头更高,然而输送才略会相对低一些呢?

主若是因为猎鹰重型火箭的"底盘"比较有劲,由三个助推器并联,一共 27 台梅林 1D(Merlin 1D)火箭发动机,每台海平面推力约为 845 千牛。而"新格伦"火箭的第一级是由 7 台 BE-4 发动机并联,每台发动机海平面推力为 2400 千牛。

由此看出,BE-4 发动机天然单台推力领略比梅林 1D 更强盛,然而猎鹰重型火箭却有 27 台之多,"新格伦"火箭 7 米的超大直径也只可容纳下 7 台发动机。猎鹰重型火箭的单个助推器则安装了 9 台体积偏小一些的梅林 1D 发动机,通过并联助推器来竣事推力加多。

从两者的设想阶梯不错看出,猎鹰重型火箭通过并联助推器,安装更多体积相对偏小的发动机来普及输送才略,而"新格伦"火箭则是通过提高单台发动机的尺寸,竣事增大推力。设想上的相反性会导致"新格伦"火箭第一级发动机数目唯有 7 台,猎鹰重型算上傍边两个助推器后却有 27 台之多,这也引来了当初外界对猎鹰重型建议的质疑:若何确保 27 台发动机齐处于考究的职责状况?

"新格伦"火箭则幸免了面对这个质疑,将第一级发动机数目减少到 7 台,比较于放荡 27 台发动机,阐发确保 7 台齐处于考究的职责状况的概率会更大一些,或者说会相对更有主办一些。

"新格伦"火箭第一级安装 7 台 BE-4 发动机。图片开端:spaceflight

猎鹰重型第一级由 27 台发动机构成。图片开端:SpaceX

从生意运力角度看,SpaceX 有猎鹰火箭和猎鹰重型两款居品,低地球轨说念输送才略辩别约为 22 吨和 60 吨,"新格伦"火箭低地球轨说念输送才略为 45 吨,刚好避让了这两个数值,取中间值。这评释"新格伦"火箭的出现,对 SpaceX 的居品会酿成一定进度的冲击,不仅能锁住需要 22 吨至 45 吨运力区间的客户,还能向下兼容,对猎鹰 9 号固有的商场酿成冲击。从侧面也不错看出,生意航天商场的竞争短长常强烈的,火箭运力出现了进一步细分,以霸占商场。

液氧甲烷发动机是中枢

研动怒箭与航空器有着相似的阶梯——发动机先行,有了能源系统作念维持,后续研发相应的型号才有保险。

蓝色发源公司研发"新格伦"火箭还是有近十年的时辰,但起步要晚于猎鹰火箭。"新格伦"火箭所使用的 BE-4 发动机研发可追溯到 2011 年傍边,这款发动机在 2014 年还被赋予了另一个见识,即取代从俄罗斯入口的 RD-180 火箭发动机,那时"鸠集辐射定约"(ULA)介入并选拔 BE-4 发动机算作"火神半东说念主马座"火箭的能源系统。BE-4 发动机的特色是使用液氧甲烷算作燃料,是面前寰球上比较流行的绿色鼓动剂,甲烷废弃收尾高、老本可控,有较大的应用范围。

"新格伦"火箭所使用的 BE-4 发动机。图片开端:Blue Origin

比较于煤油等碳氢化合物燃料,后者会酿成多数的副产物,屡次肖似使用可能会导致发动机里面的管路堵塞,液化的甲烷则莫得这方面的问题。同期,液化甲烷所需的燃料箱尺寸更小,比煤油燃料更有上风。此外,液化甲烷不易挥发,安全性更高,合乎恒久在天际环境中储存,天然也合乎万古辰深空翱游使用。

液化甲烷还有一个特色,储存温度与液氧比较接近,某些相似的物感性质意味着鼓动剂阀门、罐体等开辟和制造不错竣事表率化,从而裁汰坐褥老本。可肖似使用火箭之是以成为面前航天界的热点,一方面是投入轨说念需要裁汰老本,肖似使用的辐射单价会显贵裁汰;另一方面则是万古辰深空翱游也需要可肖似使用的甲烷发动机。

"新格伦"火箭负责研发时辰在 2016 年对外文告,信服了第一级佩戴 7 台 BE-4 发动机软着陆回收的决策。那时,SpaceX 的猎鹰火箭还是完成了第一次回收,从时期角度讲,猎鹰火箭已考据了该决策的可行性。从长期看,软着陆回收设想还有一个见识:这种智商合乎在地外天体上登陆,比如登陆月球或者火星,只需要寻找一块相对平整的场地,就不错实施软着陆,该智商以至可能推论到登陆其他岩质天体。

软着陆回收智商远期看也合乎在地外天体上登陆。图片开端:Astronomy magazine

从输送才略方面看,"新格伦"火箭的数据要强于那时的猎鹰火箭。到了 2018 年,生意火箭竞争开动愈加强烈,SpaceX 推出了三个助推器并联的猎鹰重型,大幅度普及了输送才略。即便如斯,"新格伦"火箭所定位的低地球轨说念 45 吨输送才略,仍然很有诱导力,错开了猎鹰火箭和猎鹰重型火箭的运力区间。

"新格伦"火箭第二级回收难度较大

"新格伦"火箭定位为可肖似使用火箭,设想东说念主员便绸缪将老本裁汰到极致:第一级和第二级规划全部回收使用。面前"新格伦"火箭只可回收第一级,即 7 台 BE-4 发动机,着陆决策与猎鹰火箭相似,齐是哄骗发动机反推的步地降落在驳船上。这艘驳船的称号叫 LPV-1 或者是杰奎琳(Jacklyn)号,杰奎琳是贝佐斯母亲的名字。这少量与猎鹰火箭所使用的着陆驳船定名有些不同,马斯克以科幻演义中出现的称号为回收助推器的驳船定名。

蓝色发源公司关于辐射老本放荡领略出更高的条件,只是回收第一级的 7 台发动机阐发不够,从 2021 年开动,该公司文告入部下手对火箭的第二级收回决策进行商量。第二级安装了两台高亢的 BE-3U 发动机,如果能回收,那么辐射老本还能进一步裁汰,面前猎鹰系列火箭还无法竣事第二级的回收。

用于回收"新格伦"火箭第一级的杰奎琳号驳船。图片开端:Blue Origin

用于回收猎鹰火箭第一级的驳船。图片开端:SpaceX

第二级回收有多个难点,为此,蓝色发源启动了"贾维斯规划",见识是开发出整个可肖似使用的第二级,但这个规划面对巨大的挑战。SpaceX 的计谋是转入星舰火箭的研发,让星舰复返大地,助推器则用筷子回收安装夹住。

对蓝色发源的"新格伦"火箭而言,第二级鼓动器回收的难度主要体当今:

第一,着陆决策无法信服。火箭第二级职责高度超出地球大气层,这意味着回收需要再行再入大气层。面前建议过的着陆决策包括安装类似航天飞机的机翼,通过滑翔的步地复返,还包括垂直着陆、降落伞等决策,由于不同决策所面对的问题不同,到面前为止齐还未信服。

第二,着陆发动机可能需要更换。火箭第二级发动机主要职责环境是真空,如果复返大地,可能需要加多一种约略在繁广袤气环境中职责的发动机,能源系统新增发动机又会导致输送才略下跌。同期,这也意味着需要搭载不同的燃料,这阐发不是个好音尘。

第三,再入大气层需要安装隔热安装,也会导致辐射质地加多,输送才略裁汰。

第四,燃料箱需要迥殊定制。"新格伦"火箭第二级如果要竣事屡次肖似使用,燃料箱就要承受屡次辐射和再入大气层的职责环境。星舰之是以选拔不锈钢算作材料,一方面是因为不锈钢可耐高温,另一方面是因为不锈钢的价钱更低廉,但污点是不锈钢分量是复合材料的数倍以上。

"新格伦"火箭第二级发动机。图片开端:Blue Origin

对天际生意化的影响

蓝色发源的"新格伦"火箭此次完成初度辐射,无疑加重了生意天际辐射领域的竞争。蓝色发源公司的计谋是"两手抓":一只手抓亚轨说念生意天际旅游,另一只手抓生意火箭辐射,开动与 SpaceX 张开全面竞争。

在亚轨说念生意天际旅游方面,由于 SpaceX 莫得关系的竞品,蓝色发源公司基本处于控制的场地,不错合计在这个方面贝佐斯是全面卓绝了马斯克,这亦然天际生意化的一个渊博细分领域。蓝色发源研发了"新谢泼德"号火箭,这是一种整个可肖似使用的"小"火箭,佩戴一个载东说念主舱,可容纳 4 至 6 名乘客。火箭将载东说念主舱送到 100 公里傍边的高度,让乘客体验一段时辰的失重后落回大地,火箭自身则通过软着陆的步地复返。蓝色发源以每个座位 125 万好意思元出售,从 2021 年头度载东说念主翱游于今,还是完成了近 10 次载东说念主翱游,还有屡次 NASA 的无东说念主微重力商量任务,获取了上亿好意思元的收入。

"新格伦"火箭则是蓝色发源公司的另一只手,低地球轨说念输送才略达到 45 吨,不错胜任好多辐射任务,与 SpaceX 的猎鹰系列火箭酿成竞争关系。

蓝色发源旗下的"新谢泼德"火箭还是开动生意运营。图片开端:Blue Origin

接下来,亚马逊将使用"新格伦"火箭辐射互联网卫星星座,以及修复生意空间站,参与 NASA 的空间辐射任务,以至还有可能加入阿尔忒弥斯规划。把柄蓝色发源的运营计谋,该公司不仅打造合乎闲居东说念主的天际失重体验样式,还开发辐射航天器的重型火箭,同期在这两个标的布局评释天际生意化期间正在悄然到来。

大规模开发天际,就需要比以往更严格地裁汰入轨老本。面前,大家范围内,有多款可肖似使用火箭正处于研发之中,竞争也会趋于强烈,尤其是在亚轨说念失重体验方面,门票单价相对较低,有较大的赚钱空间,是天际生意化竞争的又一个渊博领域。

规划制作

出品丨科普中国

作家丨川陀天际 科普创作家

监制丨中国科普博览

责编丨一诺

审校丨徐来、林林

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