車庫中的「劣質」發動機,卻讓俄羅斯吃了大虧,到底怎麼做到的?

2020-12-13 星辰大海路上的種花家

馬斯克的火箭曾經是「劣質」的代名詞, SpaceX推出默林(又稱梅林,我喜歡稱為默林)發動機時,歐洲空間局稱這是一款在自家後院車庫裡拼出來的發動機。

那時候的默林發動機僅有34噸推力,我們不應該說有什麼發動機推力比它高,而是有什麼發動機推力比它低。 裝備了默林發動機的「獵鷹1號」三次試射全部失敗,但是都不關默林發動機的事。直到第4次發射才獲得成功,讓SpaceX免於一死。為什麼會死?三次火箭爆炸賠得誰承受得住啊。

後來推出了「獵鷹9號」運載火箭,一下子塞了9臺發動機因此得名。「獵鷹9號」最初的性能也平平,因為發動機就是那樣嘛。但是,「獵鷹9號」裝配的默林與「獵鷹1號」裝配的有區別,前者進行了大幅度的改善。

SpaceX的成長之路,也是默林發動機的成長之路。

默林的最初版本與現在的相比較,現在的推力已經達到了90噸左右,推力翻了幾倍,一舉成為推重比最高的液體火箭發動機。關於默林發動機的身世,有不少人說是NASA生的。這確實沒錯,但是默林發動機經歷了不少4次大幅度改造已經與NASA沒有什麼關係了,SpaceX後來者居上。

得益於默林的高性能,「獵鷹9號」也成為了幹質比最高的液體火箭。後來馬一龍推出了可回收版本的「獵鷹9號」,遭到了以美國聯合發射同盟為首的西方世界嘲笑。沒錯,這就像太空運輸行業裡的中國。

很少人知道聯合發射同盟這公司,這家外號「黑店的」公司撐起了美國整片天的火箭發射,直到SpaceX出世瓜分戰場。 屌絲的逆襲之路。 後來的結果大家也都知道,太空叉成功實現了回收火箭技術。並且依靠這項技術壓低了運載火箭成本,這直接重創了歐洲空間局,俄羅斯聯邦航天局,美國聯合發射同盟的業務。原因嘛就是,誰便宜我找誰咯。

歐洲空間局的主力火箭是阿麗亞娜5號火箭,俄羅斯的是質子號火箭,黑店的是德爾塔系列。而阿里麗娜5號的商業發射次數明顯減少,質子號的更明顯。質子號一年都不見發射幾次,並且已經進入了退役倒計時,當然不是因為獵鷹9號才退役。質子是出了名的毒王火箭,太老舊了,用了半個世紀。

太空叉:你有種再說我句試試?

俄羅斯聯邦航天局:試試就試試,你家的載人龍飛船就是個蹦床,你們就靠蹦床上天吧。

2020年5月31日,載人龍飛船成功載人發射,俄航局局長回應了……

回歸正題,後來馬一龍不滿足於「獵鷹9號」,提出了「重型獵鷹」的構想。(典型吃飽了撐出一片新天地)

關於重型獵鷹,人們最常提到的是27臺發動機太多了不安全,很容易失敗。馬一龍表示:不不不,不存在的不存在的。 這裡涉及到一個專業知識動力冗餘,意思就是推力的富餘程度。重型獵鷹因為塞了27臺發動機,推力富餘得相當高。什麼概念?如果讓央視給你解釋:這可以推動上幾頭大象,厲害吧?;我給你解釋的話就是:都可以推動一枚長徵7號了。因此這樣的好處是,一兩臺發動機故障了也完全沒問題。我也沒啥資本,就是發動機多。

不僅是重型獵鷹,獵鷹9號同樣有這項本領,並且是實戰過的。 不少人說重型獵鷹沒啥技術,不就捆了兩枚一樣的一級嘛。沒錯兒,當年老馬也是這麼想:嘻嘻,簡單,好做

後來老馬又說了:它的困難程度遠超我們想像;因此發射時間一推再推 難在哪?第一點就是,這就像兩個壯士用力各拉你一邊手,痛不?要命不?因此需要加強芯級結構,當然這不是加兩塊板子就能解決的。另一點是控制問題,話是這麼講但要控制27臺發動機難度還是相當高的。

2018年年初重型獵鷹首飛之際,老馬又說了:只要不損壞到發射臺,發射就算成功。(可見要求)之低按照國際標準,一款新型運載火箭成功發射3次時,就可以認可為安全火箭。而重型獵鷹已經發射滿3次了。如果你們還說不安全那我就不滿你們這種雙標了,自家某五火箭可是在二次發射時就給砸了,首飛時沒把衛星送上預定點,你們知道嗎?

誰都不會想到,多年後世界第一的位置居然讓一個公司給坐了。

現如今,SpaceX推出了「猛禽」發動機。當年老馬那叫一個豪邁啊:我們要把它的推力幹到800噸級。後來,我們要幹到600噸級。現在,猛禽推力是200噸級。反正吹牛不收稅,為什麼不吹呢? 猛禽發動機又鑽了一個空子,成為世界上第一款全流量分級燃燒循環的發動機。之前也有,毛子蘇聯幹過,不過下馬了。

猛禽發動機的室壓非常高,猛禽發動機測試時的燃燒室內壓力已經達到了驚人的330個大氣壓。什麼概念?中國推力最大的發動機是YF-100,室壓180左右,央視給你解釋的話,就是可以把海平面的水射到珠穆朗瑪峰上。那猛禽這330多的室壓,可以射到哪去呢? 儘管現在猛禽只有200多噸的推力,但是其先進的循環方式加上超高室壓,改進的空間是不小的。萬一老馬又發燒把它像梅林發動機一樣改呢。

編輯:陳北航

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