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马斯克的对手出现了,第二家公司已经完成一级火箭回收

今天也就是5月3日上午北京时间6:49,“火箭实验室”(Rocket Lab)公司进行了电子号小火箭的发射,并在发射后15分钟左右,成功实现了一级火箭回收。

马斯克的对手出现了,第二家公司已经完成一级火箭回收

“There and Back Again”任务发射

这次发射名为“There and Back Again”,名字可以大概翻译为“飞去又来”,看名字就知道他们的目标所在。此次发射是火箭实验室的第26次发射,今年的第3次发射,一箭34星,34颗卫星来自6个私营公司。目前全部卫星都已经顺利入轨,火箭实验室公司总共发射入轨的卫星数量达到了146颗。

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直播中回收一级画面

当然了,我们关注点不在这里,在于它怎么实现的一级回收。

按照发射前公布的回收方案来看:

——发射前1小时,用于回收的S-92直升机将到达发射地点150海里外的预定区域,等待发射;

——发射后2分30秒,电子号火箭的一二级分离,二级带着载荷去往轨道,一级无动力下落。分离高度在大约78公里,分离后一级调整姿态,以八倍音速再入大气。并在再入过程中承受大约2400度的高温。依靠空气阻力,一级火箭在13公里高度减速到2倍音速,此时打开引导降落伞,继续减速并稳定箭体结构。在6公里打开主降落伞,把一级火箭速度降低到每秒10米。

——一级火箭进入回收区域后,直升机直接就发现了带着降落伞的一级,此前的训练起了作用,直升机干脆利落地钩住了一级火箭。

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直播中直升机钩住一级场景

——本来直升机要把一级火箭放到回收船上,但是由于海况高,直升机按照预案把一级火箭放到了海里返回。回收船负责把火箭从海里捞上来。目前一级状况良好。

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用于一级海上打捞的回收船

火箭实验室是一家专注于微小型卫星发射的公司,2006年成立,它用了十年时间研发了自己的“卢瑟福”发动机和“电子号”小火箭,并于2017年5月首飞。它的“卢瑟福”火箭发动机创新性地使用了电泵动力,是世界上第一个电动泵压式的液氧煤油发动机。该发动机采用高性能锂聚合物电池供电,给无刷直流电动机提供能源,通过电机驱动将液氧和煤油送入推力室。电泵发动机结构简单,没有复杂的阀门和管道,可靠性高。不过电池能量密度低,电机循环效率比不上涡轮泵,不过在200KN这种推力水平上,电泵还是有用武之地的。

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卢瑟福发动机

电子号小火箭采用与马斯克的猎鹰9号相同的一级9发并联发动机布局,二级是一台真空版的“卢瑟福”发动机,这也和猎鹰9号很类似。它的独特之处在于储箱使用了全碳纤维复合材料,火箭全长18米,直径1.2米,起飞重量才有13吨。而结构重量只占起飞质量的0.09。这种超轻的箭体,才是火箭实验室公司利用降落伞减速并使用直升机回收的底气所在。

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电子号一级九个发动机并联

2020年开始,火箭实验室公司已经多次在发射中测试过一级回收,虽然没有进行最后一步空中抓取,但是一级火箭的分离,降落伞展开减速,以及回收船从海上捞起火箭等过程都进行了验证。从海中捞出来的火箭还进行了测试,对一级返回过程中的各种状况都进行了分析。此次直升机空中抓取成功,也是所有准备完毕后的临门一脚。

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2021年的一级回收测试

与回收的成功相比,火箭实验室这些年在火箭制造上也进行了大量的努力,通过3D打印技术的应用,它可以快速生产卢瑟福发动机,一台发动机生产时间不到24小时,同时通过订购专用的碳纤维复合材料储箱生产设备,快速生产火箭箭体,全新一枚火箭生产时间不到18天。不仅如此,它还研制了“光子”上面级,准备向月球和火星进行深空发射。

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上面级

火箭实验室目前有3个发射工位,两个在新西兰的发射场,一个在美国瓦勒普的发射基地。一级回收一旦成熟,它就会进入快速发射通道,微小型卫星的发射市场的又一个技术垄断型企业已经到来。

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而火箭实验室已经宣布,将研发一种中型火箭,名为“中子”。准备去抄马斯克的后路了。不过由于CEO以前表示绝不进军中型火箭市场,在中子号火箭官宣现场,他不得不表演吃帽子,以示自己食言了。

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中子号官宣现场,CEO表演吃帽子

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