火箭回收重复使用技术是苏联率先实现的?马斯克:我就看了场电影

在当今世界很多人心目中,马斯克是如同“钢铁侠”一样的存在 , 仿佛是科技之神 。而马斯克被“神化” , 很大一部分原因,是他旗下的SpaceX公司,发明了可回收重复使用的运载火箭“猎鹰”9 。“猎鹰”9发射之后,芯一级和两个助推器回收着陆的场景 , 仿佛外星飞船降临地球,真的是科幻极了,很多媒体不吝词藻,将其称为“人类历史上第一枚可回收火箭”,但实际上,言过其实了 , 可回收火箭并非马斯克的原创 。
这样的场景 , 如同外星飞船降临,确实科幻
早在1959年的苏联航天电影中,就展现了回收火箭的画面,海上着陆平台、蚱蜢腿式的起落架,与今天的“猎鹰”9几乎一模一样,而马斯克也承认看过这部电影,并用它来反驳与蓝色起源公司的专利纠纷 。
苏联1959年电影展现的场景,这不是倒放
猎鹰9海上回收
不过,1959年的苏联电影,只是和《丁丁历险记》一样的瑰丽想象,直到上个世纪80年代末 , 苏联才认真考虑实现可回收重复使用火箭的在工程技术上的可能性 。当时有过很多方案,其中让人印象最深刻的,是以“能源”号为基础的ГК-175可回收式重型运载火箭 , 也被称为“能源”2,或者叫“飓风”号、“安加拉-贝加尔”号 。
能源2号运载火箭
能源2号运载火箭分离瞬间
“能源”2号的设计非常与众不同 , 首先它的定位类似于航天飞机的助推器 , 但那是一架将航天飞机和主火箭连为一体的巨型航天器,与“暴风雪”号截然不同 。而巨型航天器在太空完成任务之后 , 将整体返回,降落在加长跑道的机场上 。
船箭结合体,它比航天飞机大多了
除此之外,它的助推器也将悉数回收,具体回收过程是这样的,先是制动、调整角度,再入大气层,然后打开折叠的翅膀,开始滑翔,最后像航天飞机一样降落在跑道上 。助推器的翅膀,有点类似现在的滑翔制导炸弹的弹翼 , 以折叠形式收纳在背上,使用的时候再打开,而且每一枚助推器都有起落架 。
助推器的折叠翅膀是这样打开的
然后像航天飞机一样降落在跑道上
这样的火箭回收方式,几乎没有任何浪费,所有的部件都可以重复利用,第二次发射只是重新加注燃料即可 。当然 , 它的技术难度也非常高,要将每一枚助推器都顺利回收,绝不是我们做动画这样简单,而且巨大的船箭结合体,比美国的航天飞机复杂多了,因此未知的风险系数很大 。
这个技术过于复杂
不过,这一切并不是空想,俄罗斯的确制造出一枚可回收版本的“能源”2号运载火箭 , 并进行过公开的展出 。只不过由于苏联的解体,其国力大为衰弱,无力再进行新的研究 , 而这枚火箭现在也只能在仓库里追忆苏联航天事业曾经的辉煌了 。
这可不是空想,而是真家伙
正在生产中的能源2助推器
仓库中的能源2可回收助推器
不过,“能源”2号回收方式与马斯克的“猎鹰”9截然不同,其技术过于复杂 , 在今天看来已不是最佳选择 。大家都知道,“猎鹰”9的回收技术验证火箭是“蚱蜢” , 但是在“蚱蜢”之前,已有一家美国公司实现过类似的技术,它就是麦道公司“三角快帆” 。早在1993年8月18日,三角快帆就成功进行了首次垂直起飞和降落试验 。当时,火箭垂直上升到大约45米时 , 便悬停在半空,接着向侧面平移约100米,然后又垂直下降,迅速展开“伸缩腿”,用4个小发动机所喷发的火焰减速 , 最终在一个混凝土垫上安全着陆 。
三角快帆试验示意图
蚱蜢回收试验火箭
猎鹰9助推器回收
而在马斯克研制“猎鹰”9的同时,电商巨头亚马逊 CEO 杰夫·贝索斯旗下的太空探索企业蓝色起源,也有一个“新谢泼德”火箭,它是一种船箭结合体,作为NASA重返月球Artemis计划的一部分 , 该火箭将携带一枚验证用的月球着陆传感器,旨在为未来的月球任务做测试 。
这是美国重返月球计划的一部分
当然,我国目前也正在展开多种可回收重复使用的运载火箭的研究,除了翎客航天、星际荣耀、蓝箭航天等民营公司的之外 , 作为国家队的长征八号也具备回收重复使用能力 。当然 , 最近发射的长征八号仍是常规型号,其可回收版本可能会在下次进行试验 。
整装待发的长征八号
其实嫦娥五号的登月采样返回,也有可回收火箭的关键技术
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