神州13号神州13的信息席卷了世界。其中出现的女宇航员——王雅平令我们佩服。那么,对于即将飞上天空的神州13号,大家都以兴奋的心情迎接神州13号的发射。
作为中国载人航天工程发射的第十三艘飞船,其特征和前面十几艘出入不大,而且都有一个共同的运载工具那就是火箭,但是为什么会在每一艘飞上天空的飞船上面都安装火箭呢?
火箭动力
从飞船飞上天空的过程来看,就像是一段由火箭运载的货物飞上天空一样,火箭是给飞船提供动力系统的,是靠往后喷的气体来产生反作用力往天空推进的,气体喷出来越快。
飞船前进的速度也就越快,但是想要有很高的飞行速度,火箭还必须具备充足的燃料,如果喷气速度是每秒4000米,那么就要获得每秒钟11.2公里的脱离速度,火箭里就要装它本身重15倍的燃料。
为了防止火箭在燃料烧尽后动力不足飞不起来,所以国家想到了一个好办法,就是用多级火箭将飞船送上太空,多级火箭就是把两个以上的火箭头接尾、尾接头的连在一起。
当最后一段火箭的燃料永久,其会在半空中脱离,自动的脱离飞船主体,第二级第三级均是如此,这样才会使装在最前一级的火箭拥有超过每秒9.7公里的速度飞离地球了。
多种燃料
作为高端的飞船的燃料,那么肯定也不是一般的东西,不像汽车使用的汽油一样,火箭的燃料大部分都是气体液态化的东西,例如CO、H2、C2H2、CH4、CH3CH2OH、N2H4,液体燃料释放出的能量大,产生的推力也大。
而且这类燃料比较好控制,燃烧时间也长,所以发射的火箭大多用的都是液体的燃料,而液体火箭燃料从理论计算来看最佳液态燃料是液态氢,它与液态氧的混合可以产生较高的比冲量。
造一辆火箭是要花上上亿元,而且在最开始的几架飞船的发射,基本上是飞回地球之后也就不能二次利用了,而在现在,中国民营可回收火箭的发射,给我们的航空领域带来了进一步的探索。
可回收火箭
在我们国家,航天始终是一个大工业、复杂系统并且费钱的事业,所以如果能将火箭制造成可回收的,那么其重复利用性可以带来巨大的价格优势,而这种优势在航天行业来说能有效的解决资金问题。
过去的运载火箭都是一次性的,如果想运送多一点物质到太空空间站,就要花更多的钱造更多的火箭,其中的成本非常高,而随着航天行业的发展,将来或许要去更远的地方,那么这时候将太空行动成本降低就是目前比较重要的问题之一,那么降低太空飞行成本的最好的途径就是可回收火箭。
而在可回收重复利用火箭领域,国外发展得最成功的的就是美国的SpaceX公司的法尔肯-9运载火箭,在2011年开始,SpaceX公司就按窥视发展运载火箭垂直回收与重复利用技术。
2017年法尔肯-9共执行18次发射任务,几乎占据美国发射总次数的三分之二,SpaceX公司通过法尔肯-9运载火箭多次回收试验的探索,验证了垂直起降的相关关键技术,同时利用回收火箭再进行发射,进一步降低发射成本,在国际商业发射市场上获得应用。
总结
即便在回收火箭领域SpaceX公司已经有了很大的成就,但是他们的负责人还是不满足于现状,打算迎接更高难度的挑战——海上回收火箭。相较于陆上回收,海上回收难度就更加大。
因为海上回收平台甲板面积小,对火箭的精准落点要求高,对返回地面的姿态控制也更高,但是相较于陆上回收可能会对回收区域造成损害而言,海上产生的难度就比较小。#全能创作家##知识创作人第七季#