Vulcan火箭 - 竞争对手可重复使用的猎鹰9 v1.1R火箭Elon面具

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ULA公司(联合发射联盟)(美国),世界上最着名的空间技术开发商和制造商之一,合资企业波音公司和洛克希德马丁公司,大约2年,一直在开发Vulcan发射系统使卫星输出更便宜,更容易获得。 假设该系统将与可重复使用的Falcon 9v1.1R火箭(来自英语的R。可重复使用,重复使用(重复使用)Elon Mask)严重竞争。

ULA工程师不仅没有返回整个第一阶段,而是只返回其发动机。 火箭部件的重复使用是瓦肯人的一个关键组成部分。 在ULA中,重用不是在所有第一阶段的软着陆中。 相反,它建议只返回一个小的,但最昂贵的阶段 - 发动机,它更容易和更便宜。 ULA的一位领导人此次表示:“火箭中最困难的事情并不总是最昂贵的。”



在Elon Mask在市场上推出之前,ULA是一个垄断者,并且在没有尴尬的情况下收取整个计划的启动价格。 随着Mask的出现,发布的价格显着下降(从110百万到$ 60百万),ULA的部分发布传递给Mask,而且很大一部分。 为了好玩,可以说火神火箭的发展是在星球大战的座右铭下进行的:“帝国反击战”。 我读过关于可重复使用火箭的创作的工作很久以前就开始于ULA,几乎在2000的开头,但后来停止了。 他们当时是垄断者,降低发射成本没有任何意义 我们必须向面具致敬 - 引起全世界对可重复使用的火箭的注意,以及如何!

在继续关于瓦肯火箭的故事之前,我想提醒你,对于那些不在这个问题上的人来说,猎鹰火箭9v1.1R的第一个(可回收)阶段的特征和返回技术。 在第一阶段,安装了9 Merlin 1D发动机,增加了推力和特定冲量。 一种新型发动机能够从100%扼制到70%,甚至可能更低。 改变了引擎的位置:而不是三排三个引擎使用中央引擎的布局和其余围绕圆周的位置。 中央发动机的安装也略低于其他发动机。 该方案被称为Octaweb,它简化了整个装置和第一级发动机舱的组装过程。 发动机的总推力在海平面为5885 kN,在真空中增加到6672 kN,海平面的比冲量为282 s,在真空311 c中。 第一阶段的标称运行时间是180。 第一阶段的高度为45,7 m,阶段v1.1的干质量约为23 t,并且约为26 t用于(R) - 修饰。 放置燃料的质量为395 700 kg,其中276 600 kg为液氧,119 100 kg为煤油。 一台发动机的质量Merlin 1D:450-490 kg。 9发动机的质量约为4,5吨,是第一级DRY质量的17,3%。 Falcon 9 v1.1R的技术和返回路径如图所示。 1。


图。 1飞行路径。

从图中可以清楚地看出,对于第一级在折叠支架上的着陆,必须将其转向发动机,即 转动它的轴,为此,猎鹰9 v1.1需要补充转弯和着陆系统的设备,这已完成:

1、第一级装有四个折叠式着陆支柱,用于软着陆。 支柱的总质量达到 2100 公斤(这几乎是所有 9 台发动机重量的一半)。
2. 已安装导航设备,使舞台到达着陆点(需要准确到达海洋中的地点);
3. 九台发动机中的三台设计用于制动并具有用于重新启动的点火系统;
4. 折叠式钛晶格舵安装在第一级顶部,以稳定旋转并提高下降阶段的可控性,特别是在发动机关闭时。 钛舵比铝制舵稍长、稍重,它们增强了舞台控制能力,无需烧蚀涂层即可承受高温,并且可以无限次使用,无需飞行间维护。
5. 舞台顶部安装有定向系统——一组气体喷嘴,在释放格子舵之前利用压缩氮气的能量来控制舞台在空间中的位置。 舞台两侧各有一个块,每个块有 4 个喷嘴,分别指向前、后、侧、下。 在太空中的阶段制动操作期间,在启动三台 Merlin 发动机之前,使用朝下的喷嘴,产生的脉冲将燃油降低到油箱底部,并被发动机泵捕获。 着陆前后的钛晶格舵和姿态控制系统(旗下)的一组气体喷嘴如图2所示。由于使用了压缩氮气的能量,喷嘴下的油漆没有剥落。


图。 2

为了降落,SpaceX租用两个太空港 - 位于东(大西洋)海岸的卡纳维拉尔角(LC-13)的空军基地和西(太平洋)海岸的范登堡基地(SLC-4-West)。 因此,TWO使用海上平台,每个平台都是转换驳船。 安装在它们上面的发动机和GPS设备可以将它们运送到必要的位置并保持它,从而形成稳定的着陆场,但天气会影响着陆无故障的可能性。 SpaceX有两个这样的平台,因为 平台的宽度不允许他们从范登堡基地经过巴拿马运河到卡纳维拉尔角。

整个第一阶段的发动机下降使运载火箭的最大有效载荷减少30 - 40%。 这是因为需要为制动和着陆预留大量燃料,以及着陆设备(着陆支撑,格栅方向盘,反应控制系统等)的额外重量。 让我提醒你,火箭并不总是以100%加载开始,不完全加载几乎总是从10到17%的平均值。

让我们回到关于返回引擎Vulcan火箭技术的故事。 着陆技术如图3所示。


图。 3。

该技术被称为明智的,模块化的,自主的回报技术(SMART-智能,机智的)。 行进和转向发动机将被困在空中,这是第一阶段最昂贵的部分。 ULA计划是在第一阶段完成后,将火箭下部断开。 然后,使用充气式热保护装置,它进入大气。 降落伞将打开,直升机将捡起发动机缸体并随其降落在任何方便的地方-既不需要降落空间中心,也不需要漂浮驳船。 在SMART技术中,减少有效载荷质量的附加着陆设备仅由降落伞和充气式热保护装置组成。 降落伞载荷的直升机接载,是 航空 和航天。 在世界范围内已经完成了大约2万次这样的操作,并且仍将继续进行。

Vulcan火箭 - 竞争对手可重复使用的猎鹰9 v1.1R火箭Elon面具

Ris.4


图。 5

由ULA Delta 4和Atlas 5制造(Atlas 5仍然在我们的RD-180上飞行,至少飞到2019)模块化,Vulcan也将​​采用不同尺寸的头部整流罩或额外的起动加速器进行模块化,如果需要的话提高生产力。 模块化将ULA与美国市场上的其他参与者区分开来(我们的Angara也是模块化的):SpaceX拥有通常的Falcon 9和计划的重型版本,Arianespace只能提供Vega和Soyuz,但没有等级。 该火山将以12中型至重型版本提供。 该火箭将有直径为4或5米的头部整流罩。 在第一个选项中,您可以放置​​最多四个固体燃料助推器,在第二个 - 最多六个。 在后一种情况下,火箭将成为Delta 4重型改造的类比。

Vulcan的首次推出计划在2019年度举行。 它将在液化气体上的两个Blue Origin BE-4发动机的帮助下实施,或者与一对更传统的煤油Aerojet Rocketdyne AR-1一起实施。 创建过程相当昂贵,因此火箭将分几个阶段开发。 我们谈论的是数十亿:具体的数字并未被称为,但历史上已知新型火箭发动机的开发成本为1十亿美元,而新火箭的开工工作量约为2十亿。

来源:
https://geektimes.ru/post/248980/ и другие источники.
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58 评论
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  1. +2
    16 1月2018 05:46
    启动联盟的成本... 40万...那么你就无法继续...
    1. +11
      16 1月2018 06:31
      是的,只有国际联盟的运载能力为8吨(从法属圭亚那的赤道国际机场出发,为9吨),猎鹰的运载能力为22,8吨,也就是说,这枚火箭是质子的竞争对手,最大载荷为23吨,发射成本为70-80万...
      1. +1
        16 1月2018 06:47
        在对地静止轨道上,质量为XNUMX吨...没有什么值得骄傲的...而且发射的费用并未考虑在项目开发上花费的XNUMX亿美元...
        1. 尊敬的! 俄罗斯联邦的每个居民都知道,猎鹰9的开发花费了数万亿美元。 我相信您也知道这一点,只是做了一个令人讨厌的错字。
      2. +3
        16 1月2018 07:32
        负重的30-40%...
        许多卫星重12-14吨?
        还是8吨足够的承载能力?
      3. +4
        16 1月2018 08:36
        如果我们谈论猎鹰的回归版本,那么显然他仍然没有举起比“联盟”重物更多的重物。 没有
        并且可以降低联盟的成本
      4. +10
        16 1月2018 10:12
        Quote:dedboroded72
        猎鹰的载重量为22,8吨,也就是说,这枚导弹是Proton的竞争对手,在NOO处最大GPU可达23吨。

        猎鹰从来没有发射过22吨的芒-一如既往的公关幻想...
        ...
        此外-从发射清单上公布的猎鹰PN,每个DOE的重量都不会超过9600公斤。
        显然,这是space x PR代理,他们根据发射的GPO上的6761公斤有效载荷进行了棘手的推断,自然而然地使用了正确的一次性版本Falcon 9。
        虽然在这里声称(并且大力宣传)每GPO 8300公斤(一次性版本),但实际上已经发射了6761,最近才发生-5年2017月XNUMX日。
        1. +2
          16 1月2018 17:44
          由于卫星并非专门针对最大 猎鹰,并根据客户的需求。 因此Falcon-9的GPO重量减轻了5200公斤。
          即X-30(40%)= 5200
          0,6(0,7倍)= 5200
      5. 0
        16 1月2018 20:22
        而这22,8吨,猎鹰至少在一次DOE展示过一次?
        1. 0
          16 1月2018 23:59
          否,但是他给GPO带来了5200公斤的回报,仅比声明的最高成绩少300公斤。
          1. +1
            17 1月2018 21:27
            LEO和GPO是两回事。 GPO的“质子”虽然没有返回超过7吨(这本身不是终点),但可以从贝科努尔的水库中引出。 贝科努尔不是佛罗里达州。 在我们的情况下,面膜的创意将大大降低其承载能力。
            1. 0
              17 1月2018 22:07
              如果没有回报,猎鹰9号将拥有8,3吨GPO。 在我们的条件下,变化不会太大,只有5%到10%。
              1. 0
                18 1月2018 19:34
                准确地说是25-30%,即5,8-6,2吨。
                1. 0
                  18 1月2018 21:57
                  你怎么看?
                  8,3-35%= 5,395
                  1. +1
                    19 1月2018 19:49
                    你在哪里得到35%?
                    大约是25-30%。 阅读并仔细阅读。
    2. +4
      16 1月2018 06:31
      一切都和我们一样,在美国,进口替代正在如火如荼地进行。 两家公司竞争谁更便宜。 hi
    3. 0
      16 1月2018 07:12
      将发动机从废油阶段降低到大洋中。 这个游戏值得吗? 眨眨眼睛
      1. +1
        16 1月2018 08:25
        Quote:siberalt
        值得吗?

        如果可以再次使用它们,可能值得。 尽管我对此表示怀疑。 并且他们(引擎)至少会拥有汽车资源吗? 飞行后为下一个飞行。 毕竟,RD不是通过订单的柴油发动机,您可以走得更远。 hi
  2. +2
    16 1月2018 05:54
    Mask至少有一个正常实施的项目。 *?
    1. +8
      16 1月2018 06:35

      这个选项行不通吗? 眨眨眼睛
      1. +6
        16 1月2018 09:02
        该选项很有争议!
        首先,问题是开发猎鹰的成本。 即使是忠实的geektimes.ru也估计其自身的Mask仅为1亿美元。 政府投资则高出几倍。
        其次,安加拉(Angara)当然还没有完成,但是采用模块化方法所节省的成本却不会引起任何问题-每个模块都有自己的成本,而且成本越低越便宜。 但是通过重复使用来降低成本需要考虑太多因素,因此是有争议的。
        最后,我个人对Falcon的申报成本存有疑问。例如,Mask自己只称呼整流罩的价格为5万美元……而这只是整个发射的10%……不是很多吗?
        1. +5
          16 1月2018 10:49
          Quote:SpaceCom
          首先,问题是发展猎鹰的成本。 甚至忠诚的geektimes.ru估计只有Mask自己在1十亿的投资。

          Falcon的一次性版本成功使用,没有人怀疑他们的盈利能力,商业推出的数量正在增长,这是主要指标,Musk赢得了市场,可重复使用的版本主要是个人野心面具 - 希望向大家展示他很酷。
          在我看来,可重复使用的技术Mask不会存水并且不会存活很长时间,但所有媒体都热心地写下它并指责Roscosmos落后。 Roscosmos似乎同意它落后并开始用着陆支撑等开发皇冠。

          此外,还有一个带有翅膀的可重复使用的安加拉项目。
          1. +3
            17 1月2018 15:46
            没有必要争论商业成功的真正原因。 虽然在我看来腐败成分清晰可见。
            但是对皇冠和贝加尔湖都有很大的怀疑。 王冠的实施需要现有的引擎。 并使用带有大型稳定器的亚音速旋转机翼实施贝加尔湖……这是在超音速飞行段的存在下! 那好吧...
            1. +2
              17 1月2018 16:12
              Quote:SpaceCom
              没有必要争论商业成功的真正原因。 虽然在我看来腐败成分清晰可见。

              我同意,预算不仅在这里被锯,而且它们比其他任何地方都更加大喊大叫,无论出于什么原因 - 克里米亚桥已经削减,奥林匹克运动会削减了等等!
            2. 0
              17 1月2018 21:36
              几年前,贝加尔湖返回台的设计不仅是旋转式的,而且是一体式机翼。
          2. 0
            19 1月2018 20:03
            因此该项目仍然需要实施
      2. +4
        16 1月2018 20:35
        它不起作用。 “安加拉”号尚未进行商业发射。 这是第一个。
        其次,“安加拉”号的费用包括开发运载火箭,火箭发动机,地面发射综合体,发射台,基础设施,试验台等的家族。
        马斯克从美国宇航局那里获得了很多收益,几乎一无所获。
        第三,现在您无法将一架“机库”的成本与系列“猎鹰”的成本进行比较。 当系列进行时,然后进行比较。
        1. +5
          16 1月2018 20:58
          “安加拉”号尚未进行商业发射。

          Roskosmos从一个项目到另一个项目都很害羞,并且在出口处有一个可以保证结果的洞
          “安加拉”号的费用包括开发运载火箭,火箭发动机,地面发射综合体,发射台,基础设施,台架试验等产品。

          猎鹰还是家庭火箭,拥有用于新火箭的所有固有配件。
          马斯克从美国国家航空航天局(NASA)那里获得了很多收益,或者几乎一无所获

          罗斯科斯莫斯(Roscosmos)也从苏联继承了一个强大的产业,但事实证明这不是马饲料。
          1. 0
            17 1月2018 21:38
            第二重型“安加拉”的模块已经在装配车间中。
          2. +1
            17 1月2018 21:39
            苏联和俄罗斯联邦的导弹都是同样的企业。 这不是苏联的继承,而是这些企业本身,财产的继承。
  3. +1
    16 1月2018 06:15
    正常的项目便宜又开朗。
  4. +2
    16 1月2018 10:21
    “ ...将与Falcon 9v1.1R可重复使用火箭进行认真竞争”
    即使是对这种“可重复使用的”炒作感兴趣的作者,也没有胆怯或愚蠢地宣布可重复使用的猎鹰火箭,而只是“可重复使用的”第一阶段...
    ...
    任何写过“可重复使用的猎鹰火箭”的人都是荒谬和愚蠢的混乱,或者是一个讨厌的邪恶操纵者(zhurnoshlyukha或自愿的坏蛋)
    1. 0
      16 1月2018 10:57
      Quote:axxenm
      任何写“可重复使用的猎鹰火箭”的人

      一篇关于火神火箭的文章。
      1. 0
        16 1月2018 11:18
        Quote:vlad007
        Quote:axxenm
        任何写“可重复使用的猎鹰火箭”的人

        一篇关于火神火箭的文章。


        懂得阅读,亲爱的?
        我确切地引用了有关火山火箭的文章,并引述了“可重复使用的猎鹰火箭”,对此我做出了反应。

        如果在花卉育种文章中提到可重复使用的猎鹰火箭,我的反应将是相同的
    2. 0
      16 1月2018 11:16
      Quote:axxenm
      任何写过“可重复使用的猎鹰火箭”的人都是荒谬和愚蠢的混乱,或者是一个讨厌的邪恶操纵者(zhurnoshlyukha或自愿的坏蛋)

      在此演示视频中,第一和第二阶段都是可重复使用的。 看到最后!!!!
      1. +2
        16 1月2018 11:29
        Quote:vlad007
        Quote:axxenm
        任何写过“可重复使用的猎鹰火箭”的人都是荒谬和愚蠢的混乱,或者是一个讨厌的邪恶操纵者(zhurnoshlyukha或自愿的坏蛋)

        在此演示视频中,第一和第二阶段都是可重复使用的。 看到最后!!!!

        下载更多不科学的小说(星球大战等)..
        并期待到最后!!!!
        1. +1
          16 1月2018 14:05
          Quote:axxenm
          下载更多不科学的小说(星球大战等)..

          这个视频是给你的,你对“可重复使用的火箭”感到困惑,我不得不告诉你。 你不能写严肃的评论,所以你决定使用术语?
          1. +3
            16 1月2018 15:15
            Quote:vlad007
            Quote:axxenm
            下载更多不科学的小说(星球大战等)..

            这部影片是给你的

            不,这部影片不适合我-我不会看不科学的小说...
            因此,我建议您-如果您喜欢2011年的幻想PR狂欢(以真正的“可重复使用”火箭的视频为幌子),它们将深入到在电影院中广泛代表的飞船,束剑和其他死亡之星的世界中,然后坚持下去以平庸的视频手工艺品作为争论。
  5. +2
    16 1月2018 10:50
    眼泪是一种耻辱! 哭泣 毕竟,美国人睡觉我的项目....... stibri! 愤怒 是的,在我的项目中,引擎块不仅应该降落在降落伞上(这只是一个选项),而且还要......(哦,沉默!然后merikos最后一次睡觉...... limon!)...... 2版本更多“跑”! 做了什么,好人? 请求 即使思想不能无人看管,也会有间谍! 扎绳
    1. +2
      16 1月2018 14:31
      而且这个选项不仅发生在您身上。 如果这个瓦肯人使用了从崩溃的苏联时代偷来的技术,我不会感到惊讶。 这个项目叫做[已经删除了他妻子的放手]
  6. 0
    16 1月2018 13:29
    我应该补充一点,在美国他们也提出了使用退役的洲际弹道导弹的想法。 该航空母舰基于已退役的美国ICBM LGM-118 Peacekeeper。 “太”因为俄罗斯与乌克兰在2015之前已经开展了22成功发射的第聂伯导弹(实际上是转换ICBM RS-20)。 为什么我写作,这样的发布非常便宜,只要退役的旧洲际弹道导弹库存有库存,这对市场上的其他参与者来说是一场激烈的竞争。
    PySy当然这是一个利基选择,因为 负载有限。 但对于卫星的发射 - 最多。
  7. +3
    16 1月2018 14:22
    没什么新鲜的! 苏联早就考虑了所有这些问题,包括直升机发动机的安装。 并认为是不必要的。 发动机生产的技术使得即使减少了生产的序列化,缺陷也会立即增加。 停止生产发动机就是丧失竞争力。
    1. 0
      16 1月2018 15:32
      Quote:Jurkovs
      没什么新鲜的! 所有这些在很久以前就被认为是在苏联,包括直升机发动机的拾取。 并发现没有必要。


      你需要什么? 登陆支撑上可重复使用的皇冠?
    2. +1
      16 1月2018 16:55
      Quote:Jurkovs
      没什么新鲜的!

      L. Kaiser的技术怎么样? 眨眼
  8. +1
    16 1月2018 14:25
    Quote:SpaceCom
    并且可以降低联盟的成本

    联盟的成本是其布局的直接结果。 相同的是,第一阶段的四台发动机将比一台四倍推力的发动机更加昂贵。
    1. +2
      16 1月2018 15:57
      有没有愚蠢的限制? 如今,任何战舰RF的发射都比猎鹰便宜。 而且无需四处走动,如果您将风扇移开以“暖手”,成本将再降低20%(与军工联合企业相同)。
      1. +4
        16 1月2018 16:27
        Quote:兰斯
        如果您删除了“暖手”的恋人,成本将再降低20%(与军工联合企业相同)。

        不是20点,至少50点!
      2. +3
        16 1月2018 16:30
        Quote:兰斯
        如今,任何战舰RF的发射都比猎鹰便宜。

        那为什么还要发射更多猎鹰呢? 他们必须在激烈的竞争中消亡。
        1. +2
          16 1月2018 17:13
          Quote:Petr1968
          那为什么Falcon会发动更多?

          因此有发布,有必要运行。
        2. 0
          16 1月2018 18:31
          如果政府提供80%的资金,您在谈论哪种竞争? 包括各种制裁和对附庸的压力。 俄罗斯仍然只是他们自己不再能够发送,而是必要的。
          1. 0
            17 1月2018 09:50
            Quote:兰斯
            俄罗斯仍然只是他们自己不再能够发送,而是必要的。

            他们自己无法发送的遗物……???? 阴谋论下? 实际上,正如您所说,几乎所有发射都是属于附庸国的外国卫星。
  9. +1
    17 1月2018 14:48
    我记得在讨论Opus的一种材料时,我曾建议只安装发动机比整个阶段更具成本效益。 认真的人使我相信了这一点。
    现在,我将提出一个更具煽动性的想法。 该导弹由一个坦克,一个返回的发动机缸体和PN组成。
    我们制造的飞机最大,我想如果您忽略了经济,常识和其他不必要的事情,那么在15公里的高度和最大约一半半的速度下获得超过4吨的重量是现实的。 我们从这架飞机上启动坦克,引擎和监视器。 如果以荒谬的价格从赤道发射到NOU,将产生超过XNUMX吨的重量。 如果可以收集任何东西,则重达五吨,直到飞船登上月球。
    .
  10. 0
    18 1月2018 17:30
    Quote:炮弹
    苏联和俄罗斯联邦的导弹都是同样的企业。 这不是苏联的继承,而是这些企业本身,财产的继承。

    究竟!!! 尤日马什(Yuzhmash)没有-没有天顶(Zenith),突然变得很清楚,俄罗斯没有自己的轻型航母。 是的,在无线电通信局服务的大多数人都来自那里 请求
    1. 0
      18 1月2018 19:42
      你在说什么? 扎绳
      “ Rokot”,“ Angara A1,2”,“ Soyuz-2.1V”-这些不是轻型航母吗?
      “天顶”号从未属于轻型飞机;这是中级运载火箭。 此外,“泽尼特”号是俄罗斯导弹的一部分-70%的组件,包括中飞引擎和俄罗斯生产的助推装置。
      1. 0
        20 1月2018 05:54
        我说我所知道的。 您能告诉我Angara和Union 2.1v的开发时间吗? 但是它们的开发是由于缺少轻媒体。 特别是因为基于UR-100开发的Rokot也受到其“父母”储备的限制。
        我知道,泽尼特属于中产阶级这一事实(有必要终止该提议),还有一个事实是,其中有70%具有俄罗斯成分。 只有这不会改变任何东西-天顶!
        1. 0
          20 1月2018 09:27
          你又错了。 当基本的UR-100足以进行100多次发射时,“安加拉”号就开始研制。 仍然有很多。
          除了90年代的“ Rokot”,轻箭头还包括“ Arrows”,“ Starts”,“ Cosmos”,“ Cyclones”和基于海上ICBM的运载火箭。
          他们制造了轻巧的“安加拉”来代替它,以减少命名并降低生产和运营成本。
          1. 0
            24 1月2018 07:27
            无需犯任何概念错误,就不必将轻型导弹作为URM置于尊严之中,也不必为之辩解。
            1. 0
              24 1月2018 20:15
              你明白你写的了吗? 扎绳
              不可能有轻型火箭成为URM。 该URM可以是轻型导弹的一部分。 但是对于轻型飞机,不需要大的能量质量特性,因此,URM-1的创建考虑了轻型飞机LV的需求。
              没有人认为从EMX的角度来看,使用URM的想法不是最佳的,但是它可以显着优化任何类别的LV的生产周期,并大大减少了零件和材料的范围。
              最重要的是-客户对这种方案感到非常满意。

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