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直升机怎么回收火箭?这家美国公司要做第二个SpaceX

图1:火箭实验室的“电子号”火箭

凤凰网科技讯北京时间8月7日消息,火箭实验室(Rocket Lab)是一家领先的美国小型火箭发射公司,未来它希望在火箭回收上迈出重要一步:回收和重复使用其“电子号” (Electron)运载火箭的最大部分。

如果火箭实验室的计划成功,那么它将成为第二家实现轨道级火箭助推器回收的私人公司。在此之前,只有美国太空探索技术公司(SpaceX)成功完成了这一壮举。

助推器就是位于火箭底部的很大一部分箭体。火箭实验室CEO彼得·贝克(Peter Beck)在接受采访时间称,对于公司来说,重复使用火箭助推器的核心优势在于能够更为频繁地发射火箭。火箭实验室希望在那些从生产线下线的火箭阵列中加入此前已经飞行过的火箭。

“即便我们能够回收一次助推器,重复使用一次,我们实质上就能将生产率提高一倍。”贝克称。

与SpaceX回收方法不同

SpaceX利用火箭上的发动机来减速,控制火箭的下降。贝克称,火箭实验室必须开发一种不同的技术来实现重复使用。他表示,公司的一支秘密着陆开发团队对推进着陆进行了“深入分析”,但最终决定不采用这项技术。

“这种方法就是不可行,因为这会把一枚小型运载火箭变成一个大型火箭。”他解释称。

贝克把公司的技术称之为“ 气动热减速器”,实际上就是利用大气让火箭减速。他拒绝披露详情,因为具体过程是专有技术,但是他解释称,最困难的部分在于“重新穿墙”,也就是助推器在返回时必须成功克服极高温度和压力。

“我们以8.5倍音速的速度开始返程,需要在大约70秒内减速至0.01倍音速。”贝克称。

以下就是火箭实验室计划的回收过程:

图2:电子号火箭发射

图3:火箭实验室的直升机从公司的船上起飞

图4:火箭的助推器分离,开始返回地球

图5:最困难的环节:以8.5倍音速重新进入大气层

图6:助推器使用新的制动技术来减速

图7:助推器释放出一个降落伞,开始滑翔

图8:直升机抓住降落伞

图9:直升机把助推器送回船上。

贝克在解释公司开发的这套重复使用技术时宣称的一大优势就是火箭实验室一直收集的数据。“从我们开始进行商业化发射以来,火箭就配备了大量测量仪表,我们每次发射都有大约1.5万个数据通道。”他表示。

最困难环节

尽管半空中直升机回收可能似乎是最疯狂和最困难的一环,但是这并不是贝克所担心的。在他看来,重新进入大气层是最棘手的问题,这是考虑到了火箭重新进入大气层时的强度。

“我们在这里讨论的数据都是极限值。”他表示。

贝克引用公司的数据预计,火箭实验室必须把足够的能量转化成相当于5.7万家庭所使用的电力。同时,助推器还必须撑得住相当于太阳温度一半的高温和三头大象站在火箭上的压力。但是如果成功通过这一关,那么火箭实验室就有望比太空行业相信的可行方法更快地实现发射、回收和再发射。

“如果我们抓住了助推器,把它带回发射场,至少从理论上说是这样,那么我们就能重新给电池充电,再次发射,”贝克表示,“所有发动机、涡轮泵以及相关技术基本上是以接近无限重复使用为设计目的。”

目前,火箭实验室正在为公司的第八次火箭发射作准备。贝克称,公司将会在第十次火箭发射中对电子号火箭进行“一些重大升级”。不过,他拒绝披露公司需要多长时间才能实现首次火箭助推器的完整回收。

“在我们攻克难题之前,这真的很难说。”贝克称。

尽管火箭实验室把去年筹集的1.4亿美元资金中的一部分用于了这一项目,但是贝克也不确定开发这项回收技术总共要花多少钱。“这不是疯狂的资本密集型项目。”他说。

火箭实验室并没有筹集更多资本的计划。贝克强调称,公司的业务表现好于预期。当被问及首次公开招股(IPO)计划时,贝克表示,“未来某时”会出现清偿事件(把股票变为现金),但他不确定会以何种方式,他相信公司的投资者会保持耐心。“我感觉我做了大约四分之一的事,没人感到着急。”他说。

太空行业的小众公司

火箭实验室大约每20天生产一枚火箭,每月发射一次火箭。贝克称,公司的工厂希望在年底前实现大约每隔一周生产一枚火箭。火箭实验室的电子号火箭的每次发射费用介于大约650万美元至700万美元之间,把相当于冰箱尺寸的航天器送入轨道。

尽管SpaceX是业内最知名的火箭发射公司,但是火箭实验室正通过发射小批量的卫星至特定轨道,稳步建立自己的一席之地。虽然火箭实验室不愿被拿来与SpaceX作比较,但是贝克表示两家公司都有类似的疯狂野心。

“两家商业公司的共同点在于双方都有一群真的非常聪明的工程师,试图完成一些看似不太明智的事情。”他表示。

SpaceX在周一宣布,将推出自主“小型卫星共乘项目”。小型卫星共乘项目指的是使用同一枚火箭发射多颗卫星,把它们送至类似或附近的轨道。贝克指出,双方有一个重要区别,那就是火箭实验室的客户不想使用共乘服务,SpaceX一年只会发射一次火箭,将卫星送至非常特定的轨道。

“无论怎样,我们都不认为公司会受到任何影响,”贝克表示,“我们的客户不想要共乘服务。如果你有一个专用运载火箭,然后却使用共乘服务,那么你就是在骗你自己。”

目前,在火箭实验室未完成的火箭发射合同中,一半是商业客户,一半是政府机构,例如美国空军。“我们需要像尝试为政府机构发射火箭那样,刺激商业客户。”

为了完成政府的发射任务要求,火箭实验室正接近完成位于弗吉尼亚沿岸的第二座发射台的建设。“这座发射台将于年底前启用。”贝克称。(作者/箫雨)

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