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馬斯克的對手出現了,第二家公司已經完成一級火箭回收

今天也就是5月3日上午中原標準時間6:49,“火箭實驗室”(Rocket Lab)公司進行了電子号小火箭的發射,并在發射後15分鐘左右,成功實作了一級火箭回收。

馬斯克的對手出現了,第二家公司已經完成一級火箭回收

“There and Back Again”任務發射

這次發射名為“There and Back Again”,名字可以大概翻譯為“飛去又來”,看名字就知道他們的目标所在。此次發射是火箭實驗室的第26次發射,今年的第3次發射,一箭34星,34顆衛星來自6個私營公司。目前全部衛星都已經順利入軌,火箭實驗室公司總共發射入軌的衛星數量達到了146顆。

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直播中回收一級畫面

當然了,我們關注點不在這裡,在于它怎麼實作的一級回收。

按照發射前公布的回收方案來看:

——發射前1小時,用于回收的S-92直升機将到達發射地點150海裡外的預定區域,等待發射;

——發射後2分30秒,電子号火箭的一二級分離,二級帶着載荷去往軌道,一級無動力下落。分離高度在大約78公裡,分離後一級調整姿态,以八倍音速再入大氣。并在再入過程中承受大約2400度的高溫。依靠空氣阻力,一級火箭在13公裡高度減速到2倍音速,此時打開引導降落傘,繼續減速并穩定箭體結構。在6公裡打開主降落傘,把一級火箭速度降低到每秒10米。

——一級火箭進入回收區域後,直升機直接就發現了帶着降落傘的一級,此前的訓練起了作用,直升機幹脆利落地鈎住了一級火箭。

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直播中直升機鈎住一級場景

——本來直升機要把一級火箭放到回收船上,但是由于海況高,直升機按照預案把一級火箭放到了海裡傳回。回收船負責把火箭從海裡撈上來。目前一級狀況良好。

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用于一級海上打撈的回收船

火箭實驗室是一家專注于微小型衛星發射的公司,2006年成立,它用了十年時間研發了自己的“盧瑟福”發動機和“電子号”小火箭,并于2017年5月首飛。它的“盧瑟福”火箭發動機創新性地使用了電泵動力,是世界上第一個電動泵壓式的液氧煤油發動機。該發動機采用高性能锂聚合物電池供電,給無刷直流電動機提供能源,通過電機驅動将液氧和煤油送入推力室。電泵發動機結構簡單,沒有複雜的閥門和管道,可靠性高。不過電池能量密度低,電機循環效率比不上渦輪泵,不過在200KN這種推力水準上,電泵還是有用武之地的。

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盧瑟福發動機

電子号小火箭采用與馬斯克的獵鷹9号相同的一級9發并聯發動機布局,二級是一台真空版的“盧瑟福”發動機,這也和獵鷹9号很類似。它的獨特之處在于儲箱使用了全碳纖維複合材料,火箭全長18米,直徑1.2米,起飛重量才有13噸。而結構重量隻占起飛品質的0.09。這種超輕的箭體,才是火箭實驗室公司利用降落傘減速并使用直升機回收的底氣所在。

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電子号一級九個發動機并聯

2020年開始,火箭實驗室公司已經多次在發射中測試過一級回收,雖然沒有進行最後一步空中抓取,但是一級火箭的分離,降落傘展開減速,以及回收船從海上撈起火箭等過程都進行了驗證。從海中撈出來的火箭還進行了測試,對一級傳回過程中的各種狀況都進行了分析。此次直升機空中抓取成功,也是所有準備完畢後的臨門一腳。

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2021年的一級回收測試

與回收的成功相比,火箭實驗室這些年在火箭制造上也進行了大量的努力,通過3D列印技術的應用,它可以快速生産盧瑟福發動機,一台發動機生産時間不到24小時,同時通過訂購專用的碳纖維複合材料儲箱生産裝置,快速生産火箭箭體,全新一枚火箭生産時間不到18天。不僅如此,它還研制了“光子”上面級,準備向月球和火星進行深空發射。

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上面級

火箭實驗室目前有3個發射工位,兩個在紐西蘭的發射場,一個在美國瓦勒普的發射基地。一級回收一旦成熟,它就會進入快速發射通道,微小型衛星的發射市場的又一個技術壟斷型企業已經到來。

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而火箭實驗室已經宣布,将研發一種中型火箭,名為“中子”。準備去抄馬斯克的後路了。不過由于CEO以前表示絕不進軍中型火箭市場,在中子号火箭官宣現場,他不得不表演吃帽子,以示自己食言了。

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中子号官宣現場,CEO表演吃帽子

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