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双网捕获整流罩,魔幻视频来了

三体引力波 三体引力波 2021-09-30

7月21日,登月纪念日+航天飞机谢幕纪念日,新添SpaceX破天荒双船网捕整流罩的奇迹日!

美东时间7月20日17:30,SpaceX发射今年第12发,为韩国部署首颗专属军用通信卫星的同时,顺手创下首次双船双网捕获整流罩的航天回收奇迹。

当火箭发射升空大约40分钟后,两艘网捕船树女士、女酋长姊妹船,在大约距离发射场775公里的海域范围,尝试空中网捕两片从天而降的整流罩,结果出现奇迹——首次上演魔幻般的双船双网捕获Bingo !

马斯克第一时间公布这一重大突破,不过实拍视频及照片没有及时公布。直到次日SpaceX官方发推,现在补上,一睹为快,奇迹影像。 


截至目前,两艘网捕船成绩单:树女士(Ms. Tree)4次成功网捕半个整流罩;女酋长(首席女士 Ms. Chief)1次成功。也就是说SpaceX总计成功空中网捕4次整流罩。
回看SpaceX成功网捕整流罩一览——



①首次成功网捕半个整流罩出现在2019年6月25日,第三枚重鹰火箭发射之际,由原来史蒂文先生改造升级的网捕船树女士,第一次大显身手便破天荒地成功网捕半个整流罩,这是经过16个月不断尝试失败与技术迭代之后,SpaceX创造的回收新奇迹。
打勾SpaceX最难发射:首次网捕回收整流罩,成功!挑战最远海上回收火箭,失败!

②第二次成功网捕重现于2019年8月7日,发射AMOS-17任务,树女士再度上演梦幻般的高难度动作。
没有火箭回收,却有整流罩回收!SpaceX将功补过免费释出第10发
③第三次成功再现是在2020年1月29日部署Starlink-3之际,树女士三度空中网捕整流罩。

④第四次终于实现魔幻版空中网捕,2020年7月21日注定是要创造多个伟大事件的高光日子,首度创造双船双网空中网捕整流罩!

从2018年2月首次尝试受控回收整流罩,一直到2019年首次成功网捕,历时1年半时间,SpaceX回收团队先后升级三款支架,更换4套网罩,跨越两个大洋,5次试图回收皆失败,N次直升机空投整流罩测试……直至首度成功,仍然不断技术迭代、设备升级。

问题来了,为啥SpaceX要拼命回收整流罩?

毫无疑问,就是节省发射成本!

2018年开始采用新版整流罩,制造成本高达600万美元,接近猎鹰9号B5火箭发射价6200万美元的10%。

而B5火箭发射价构成比例约为:一级火箭占60%;二级火箭占20%;整流罩占10%;发射服务费占10%。这其中推进剂只有30~40万美元!

这意味着,各种回收越多、复用次数越多,发射成本越低。

这就是马斯克为什么敢放话:SpaceX未来将会实现每次发射价500~600万美元的超低价。引入民航客机营运思路,来做火箭发射、太空快递。只有这种模式,才能实现超低价。

所以,回收造价600万美元的一对整流罩,是现阶段SpaceX必须要搞定的。至于下一代星舰飞船省掉整流罩,还需要时间。

所谓整流罩,就是运载火箭最前端的那部分,因为需要穿过大气层,为了保护卫星/航天器免受高温和电磁强辐射,所以在外层套上一种保护罩。你可以理解为火箭头盔。

而全球航天界历来都把整流罩当成一次性消耗品——当它在太空展开,露出太空巴士和航天器,随后会坠入大气层,多半没烧毁的残骸,幸运的就坠入海洋里,不幸的就砸到花花草草,甚至房屋人畜。

各国也不是没脑子不想安全回收,只是回收技术太高难,各种成本太高昂,远比砸到房屋人畜,花花草草赔的钱要多得多。所以呢,最简单粗暴地处理:把整流罩变成一次性太空垃圾和危险品,也就见怪不怪了。

直到马斯克和SpaceX表示不服。

就像火箭回收那样,非要闯出一条路不可。

于是就有了一套全球首创的整流罩回收系统——


自带辅助推进器、降落伞的整流罩从天而降,与此同时,在降落海域部署一艘装备超大网、高速行驶的网捕船,试图做到上下呼应,同步到位,恰到好处,一网兜住昂贵的整流罩,哪怕就是半个也好。

但事实很残酷。

整流罩从天而降,最高降速高达8倍音速,即使有降落伞减速和小型推进器调整方向,最大限度地降低坠落速度以及尽可能调整飞行方向,但还会受到高空复杂气流的影响。

与此同时,还得让网捕船跑得快,最高时速可达30节(55.56公里/小时),对于大型运输船来说,已经相当快了。

网还要足够大,升级后的大网已经超过2000平方米,比此前扩大了4倍,但在茫茫大海中,要想网到从天而降的半个整流罩,就像大海捞针。

这种天地大配合的回收模式,只有两种结果:

最佳回收方式——就像打棒球那样,精准网捕回收。

次级回收方式——错过网捕,受控海上溅落,再打捞整流罩。这需要整流罩具备超强的抗压、防水能力,尤其海水浸泡也无害。目前已实现4次复用海上溅落回收的整流罩,全部用在自家星链任务上。

SpaceX一直在不懈努力尝试回收整流罩,这背后绝不是简单节省300万美元(半个整流罩)的成本问题,更重要的这是全球航天创新性技术突破,人类宇航史上前所未有地回收整流罩!为今后环保无害化的航天发展趋势指明路径。

马斯克心里很清楚,只有最大限度压低成本,算到骨头里,才有可能部署完成史无前例的巨型星座。千里之行始于足下,从每一次发射、每一枚火箭、每一台发动机、每一片整流罩做起……
只有敢于正视失败,才能不断创新,笑到最后。保持好心态,微笑曲线让SpaceX变得更强大。


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