朱雀二号啥时候能变成可回收火箭?

2024-02-27 11:05:1108:03 51
声音简介

朱雀二号遥二成功发射,我在现场,很激动!拍了一个视频,大家看完提了几个感兴趣的问题,现在我来回答一下。

首先第一个,有朋友说,不错,没有那种黄色的烟了。

当然没有黄色的烟啦,因为朱雀二号是一枚采用液氧甲烷作为燃料的火箭。

甲烷是什么?就是我们厨房里面烧的天然气,所以是“食品级”的,相当环保哦。你们说的黄色的烟,通常是由采用四氧化二氮和偏二甲肼作为燃料的火箭发出来的。这两种物质本身都有毒性,燃烧之后也会产生有害物质,比如一氧化氮、氨气等等,所以又被称为“毒发”。而液氧甲烷,燃烧之后只会产生水和二氧化碳,相比起来,就相当环保了。

当然,除了环保、除了更漂亮的尾焰,使用液氧甲烷大概还有以下几个好处:

一,较高的性能。 液氧甲烷的组合可以提供较高的比冲,虽然低于液氧液氢,但是却高于液氧煤油,非常适合中等运载能力的火箭;

二、 易获取和储存。甲烷是地球上广泛存在的天然气,可以从天然气田等地方相对容易地获取,成本也就较为低廉了。相比之下,液氢则需要更复杂的制备和储存过程。

三、易于维护。 甲烷 燃烧时不会产生积碳结焦,所以维护方便,适合用在可回收再利用的火箭上。

四、适应性高。 液氧甲烷在普通环境条件下是相对稳定的,对于火箭的设计和运行来说,提供了更高的安全性。同时,也能简化储箱的设计,还可以采用低温推进剂共底储箱,降低储箱的重量,缩短长度,提高运载能力。

这就是为什么现在大家都在竞相研发液氧甲烷火箭的原因了。虽然SpaceX的星舰用的也是液氧甲烷的猛禽发动机,但是很遗憾,全球第一枚成功入轨的液氧甲烷火箭这个头衔,它没有抢到,落在咱们的朱雀二号遥二身上啦。

那紧接着,有朋友问了,蓝箭的火箭啥时候能再竖着飞回来呢?也就是啥时候能掌握可回收火箭技术。说实话,他们之所要那么执着的研究液氧甲烷火箭,目的也是为了可回收嘛。

据蓝箭的CEO介绍,可回收火箭项目已经列上了日程,预计在2025年前后开始验证。所以,我们暂时就以这个时间节点为准,到时候看看我能不能也有幸作为第一批的见证者参与其中啦。

第三个问题,有朋友说,为什么这个火箭的发射塔长得跟别的火箭不一样呢。我默认你指的是长五和长二F那样的,比较大的,还可以把火箭关在里面的发射塔。这个的主要原因是,它们的大小、重量、用途和成本都不相同嘛。

朱雀二号全高只有49.5米,全重219吨。而长二F是62米高、464吨重,长五更是重达860吨、高57米。

更大的尺寸和更重的重量,通常就需要更大的固定式发射架才能提供足够的支持性和稳定性。较小的火箭则可以使用较小的倾斜式发射架,既降低了成本,增加了灵活性,也能提供足够的支撑和稳定。

另外,还要看任务。像长五、长二,还有美国的SLS、德尔塔之类,它们采用的固定式发射架,由于是一种非常复杂高大的钢结构塔,就可以为火箭提供各种勤务臂、工作平台、吊车等设施,方便火箭的组装、检测、加注、瞄准等工作。它还可以为火箭提供遮风挡雨的封闭空间,保护火箭免受恶劣环境的影响。所以一般都用在大型、重型、多级的液体火箭上面,中小型火箭,真没必要了。

不仅朱雀二号用的是这种可倾斜式的小型发射架,国外的很多同类火箭也用的是它,比如火箭实验室和相对论航天。

好,下一个问题,为什么火箭发射时,听起来好像是拖拉机的声音。对的,你说的是像的哒哒哒的不连续的声音吗。主要原因,是火箭发动机的噪音实在是太大了,可以高达220分贝。

声音是在空气中传播的压力波,由一系列的高压和低压连续振荡形成。声音越大,这些振荡的幅度,也就是波峰与波谷之间的差异就越大。但是,这个差异会受到大气压力的限制。当声音太大以至于波峰和波谷已经超过了大气压给它划出的红线时,超出的部分就会被一刀砍掉,形成削波现象。

这种情况发生在194分贝左右。基本上,此时声波的振幅在其压力波的最低点已达到真空,不能再低了。所以,两端被砍掉后的声音变得不再连续,就变成哒哒哒哒的啦。

最后一个问题,也很有意思,竖着发射的火箭,为什么不会倒?这个问题问得很好,其实,早期的火箭,的确容易倒。

它们现在不倒,主要归功于一样东西——万向节。 这是一种可以向各个方向旋转的机械结构, 通常包含许多液压推杆——发动机就安装在它们身上。它们不会旋转很远,但已经足够了。它们的运动由传感器控制,而传感器则会确定火箭的倾斜方向,然后通过移动发动机来对抗这个倾斜。

你可以把这称之为“推力矢量”,即——改变推力的方向。

举个例子, 土星五号的第一级有五个发动机:四个位于四周,一个位于中间。四周的四个都装在万向节上,只有中间一个是固定的。

同样,航天飞机的三个主发动机也位于万向节上,连固体火箭助推器的喷嘴也是如此。现代火箭,就更是这样了。难怪它们如此之稳。

最后,请把掌声再次送给创造了历史的蓝箭航天,愿他们继续加油,继续生产骄傲。

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