可能可回收火箭比我们想象的要难。
其实在猎鹰9可回收上,至少在再入到反推点火阶段。在2014-2015年间是没有问题。我们所知道回收试验爆炸,均不是在朱雀三号及长征十二号甲出现的故障。也就是说朱雀三和长征十二是在犯猎鹰9好没有犯过错,这问题其实很严重!!
来上数据
| /序号 | 日期 | 任务/飞行编号 | 火箭型号 | 助推器序列号 | 格栅舵(Grid Fins) | 着陆腿(Landing Legs) | 着陆目标 | 一级回收/着陆情况 | 结果分类 |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 1 | 2013年9月29日 | CASSIOPE (Flight 6) | Falcon 9 v1.1 | - | 无 | 无(或未部署) | 海洋软溅落 | 首次受控下降;再入高滚转率,引擎提前关机,硬着陆海洋(非软着陆) | 部分成功(数据)/失败 |
| 2 | 2014年4月18日 | CRS-3 (SpX-3) | Falcon 9 v1.1 | - | 无 | 有(首次带可展开腿) | 海洋软溅落 | 首次带着陆腿;成功单引擎减速,软着陆海洋,但触水后侧翻损毁 | 软着陆成功,但未回收 |
| 3 | 2014年7月14日 | Orbcomm OG2 Mission 1 | Falcon 9 v1.1 | - | 无 | 有 | 海洋软溅落 | 更精确控制;软着陆海洋(速度很低),但侧翻爆炸损毁 | 软着陆成功,但未回收 |
| 4 | 2014年9月21日 | CRS-4 (SpX-4) | Falcon 9 v1.1 | - | 无 | 有 | 海洋软溅落 | 精度最高海洋试验;完整再入+姿态+腿展开+单引擎烧;接近零速垂直软触水,最成功软溅落 | 软着陆成功,但故意不回收(侧翻损毁) |
| 5 | 2015年1月10日 | CRS-5 (SpX-5) | Falcon 9 v1.1 | - | 有(首次轨道任务用铝制格栅舵) | 有 | 首次ASDS(Just Read the Instructions) | 首次无人机船;到达但液压耗尽,硬撞平台角,坠海损毁 | 失败(接近但硬着陆) |
| 6 | 2015年4月14日 | CRS-6 | Falcon 9 v1.1 | - | 有 | 有 | ASDS | 双推进剂阀卡住,控制失灵,触平台后翻倒爆炸,损毁平台 | 失败(爆炸) |
| 7 | 2015年12月21日 | Orbcomm OG2 M2 (Flight 20) | Falcon 9 Full Thrust (v1.2) | B1019 | 有(铝制) | 有(改进) | 陆上LZ-1 | 首次陆上着陆;完美垂直、直立稳定,成功回收(轨道级助推器首次垂直回收) | 完全成功(里程碑) |
| 8 | 2016年1月17日 | Jason-3 | Falcon 9 v1.1 | - | 有 | 有 | ASDS | 着陆腿未完全锁定,触平台后倾倒爆炸 | 失败 |
| 9 | 2016年3月4日 | SES-9 | Falcon 9 Full Thrust | - | 有 | 有 | ASDS | 高能量GTO任务;硬着陆平台,爆炸损毁 | 失败(硬着陆+爆炸) |
| 10 | 2016年4月8日 | CRS-8 | Falcon 9 Full Thrust | B1021 | 有 | 有 | ASDS(Of Course I Still Love You) | 首次海上平台成功;完美垂直软着陆、直立稳定,成功回收 | 完全成功(首次海上成功) |
上面为历次回收尝试,我需要定量分析,因为spacex是开创者,他遇到的所有问题都是未知的。我需要给数据分下类。
2013年9月29日,第一次回收,但是没有格栅舵也没有着陆腿,因为rcs控制力不足,导致空中发生滚转,提前熄火,减速失败爆炸。这个最类似于国产两个火箭,但是你需要明白,因为没有格栅舵作为控制而且rcs没有为回收火箭作为专门强化,才导致的原因。后面的火箭强化了rcs就实现了软着陆。
2014年4月18日、2014年7月14日、2014年9月21日均实现了软溅落,至是精度在逐步提高。完全无二者火箭问题。甚至都还没有格栅舵。
后面几次的实验,基本上都在着陆阶段进行实验。因为完全没有前人经验。在一点点设计可以落地的硬件,那就空中爆炸更没有关系。更多了是立不住倒掉的。而且海上回收要远难于陆地回收。
综上所述,猎鹰9除了早期的硬件不足,均实现了回收船上方减速成功。而朱雀三号回收点火爆炸,长征十二号高空减速失败。
接下来中国需要解决发动机再点火问,然后再次验证着陆阶段的硬件可靠性问题。
所以现在的最大的问题是,你不能完全参照猎鹰9号来开发。猎鹰9号除了回收,他是正式商用了的,也就是每次都有载荷的包括货运龙。而国内的火箭运载力几乎都去掉了。再有就是火箭的可靠性。猎鹰9号在回收前已经稳定了,后面虽然出现两次爆炸,一次因为压力罐(这个是外厂供货的),另一次因为要增加猎鹰9号的运载力,搞了深冷氧,搞的太厉害了。可以说这都跟火箭技术没有关系。反观国内的民营航天,朱雀二号成功一次失败一次,而且都是硬件设计问题。这什么时候能稳定完成任务也是一道坎。
再说说下面的坎,也就是完成回收之后。
能不能连续成功回收,猎鹰9号在成功回收后,只有极个别出现了回收失败,也快速的解决了问题。现在已经500多次回收了。
能不能进行复用。猎鹰9号首次回收后一年才进行了首次复用,而且初期是复用很少的也很慢。但是最关键的,猎鹰9号复用是没有爆炸过的,后期出问题反而在二级。我觉得这一点最难,这真的可能是spacex例外。其他人复用很有可能就会炸。案例可以看看电子号火箭。纯新的火箭,还能过一段时间失败一次。像猎鹰9号这样的成功率是不可以期待的。
能不能进行量产火箭。这虽然跟回收关系不大。但是因为二级是不回收的,你要想多发射,就只能多造二级。现在spacex一年发射165发,这个生产能力是非常恐怖的。目前全球仅此一家。别家需要多久能达到呢?
内陆发射该如何回收整流罩?似乎没有人提出这个问题。要知道spacex的整流罩可是500万美元。如果每次都丢掉,那是很伤的。可惜在海南发射火箭比造新整流罩还贵,我都无语了。
就这样吧,我的核心观点就是spacex你别看他炸的多,其实并没有在太多关键问题上犯错,甚至后面直接不犯错了。无法作为参考,而上面列举的每一步都可能犯错。就像这次的高空减速问题,猎鹰9号从来没有出现过。如果上面的步骤或多或少出现了,那距离完成体的高频次发射就推后很多很多年了。