
土星五号够大了吧,110米高,起飞推力3400多吨,至今仍是世界上最强的火箭,但在这艘火箭面前,连个弟弟都算不上,这货只靠一台发动机能把整个空间站送上太空,专为发射超重载荷入轨而生,因为太大,地面都无法发射,只能从海上发射,由此得名“海龙号”超级火箭。
“海龙号”最早来自美国火箭先驱特鲁阿克斯的想法,他设想设计一种两级可复用火箭,能够将大量载荷送往月球和火星。
这个火箭设计的背后,处处体现着对于结构简单、可复用、低成本的追求。
“海龙号”的一级只有一台发动机,而不是像土星五号那样的多级并联。
这台巨型发动机没有使用复杂的燃料泵,而是使用液氮储箱为燃料箱加压,将燃料挤压进发动机,尽量减少不可靠的因素,使得发动机制造成本降低,易于维护。
火箭的两级设计都是可翻新后复用的,所以它们每次发射后的回收都要小心谨慎。
火箭发射后,达到38公里高空时,一级发动机关机,之后一二级分离,在落回地球的过程中,展开喇叭形的降落伞。
这个形状怪异的降落伞一方面负责减速,另一方面还能调整好落水姿态,防止损伤发动机。
二级在将载荷送入轨道后,也会以类似的方式返回地球。
由于“海龙号”的体型过于庞大,地面建造加陆路运输完全不可行,且起飞时巨大的噪声会产生足以摧毁火箭自身和发射台的冲击波。
为了解决这些问题,火箭需要直接在海上建造并发射:在船坞内制造完成后,直接拖到海面上的发射场。
为了让火箭竖起来,火箭底部的六个储箱注满水,让发动机沉入海中。
虽然海射火箭在二战中就有所应用,但类似技术还从未在如此巨大的火箭上应用过。为了测试“海龙号”火箭,工程师将美国海军的“海马火箭”进行了改装。
测试开始于旧金山湾,工程师们将发动机在水上点火,之后沉入水中进行发射模拟。
他们发现发动机入水后,完全能够稳定燃烧,而且海水能够大大减少冲击波。
这次测试的成功,让“海龙号”离诞生更进一步。
然而“海龙号”最终还是停留在了图纸阶段。
六十年代晚期,美国投身越战,NASA的预算大幅缩减。NASA大量实验性研究工程被叫停,其中就有“海龙号”的建造工作。
从各方面来讲,“海龙号”的巨大体型就是最大的问题:虽然它能够发射更大的载荷,但这种未验证的技术需要的成本难以预测;随着土星五号火箭研发的继续,NASA觉得还是土星五号更香。
从技术角度来看,这种尺度的火箭还会有燃烧不稳定的担忧。“海龙号”起飞推力超过35800吨,大概是土星五号的十倍,而土星五号就遇到过燃烧不稳定的问题。
无论如何,这尊概念极其疯狂的火箭还是退出了历史舞台。自1973年土星五号退役后,SpaceX的星舰算是目前最接近“海龙号”概念的火箭了,但仍然照着海龙号的梦想差远了。
参考资料:
环球网 史上最疯狂火箭“海龙号”:3.5万吨推力仅靠海上发射[EB/OL].美国国家航空航天博物馆(NASM) 海龙号火箭海上测试档案[EB/OL].中国军网 海上发射的超级火箭:海龙号的技术突破与困境[EB/OL].NASA官网 六十年代晚期航天预算调整与实验项目叫停公告[EB/OL].新华网 从图纸到遗憾:海龙号为何败给土星五号[EB/OL].作品声明:仅在头条发布,观点不代表平台立场
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