直接省了第一级火箭和助推,
这个组合差不多占火箭起飞重量的六七成, 回收第一级火箭多此一举。
为什么组合动力远远强于回收火箭
火箭发射是高难度,高风险,高成本的太空工程, 无论是什么改进都希望降低难度,降低风险, 降低成本。
首先说说收回火箭, 回收第一级火箭得到最有价值的是发动机, 燃料相是空的已经没有什么价值了,
为了回收你得增加很多成本, 首先是增加燃料和氧化剂,增加了死重,
然后是回收的控制系统,也增加了死重和成本。
回收了值得多少还要分析, 但成本早就付出了。
其实最大的成本还没有说, 就是可靠性大大的下降了, 用旧货给本来高风险的发射活动增加了不少心跳,
这是回收火箭最大的败笔。
那么组合动力载具有什么特点和优点? 我们用数学分析, 数字不骗人。
现代的火箭都是大同小异, 我就拿我熟悉的长七来分析。
长征七号运载火箭
起飞总推力: 720 吨
起飞总重量: 600 吨
垂直发射大部分的推力浪费在地心吸引力上, 初中物理简单的给出有效的能量产生出0.2g的加速度, 非常可怜非常无奈。
中国的组合动力载具就在这个关节上补空的, 目标大概是把火箭送到30公里高度和帮助加速到3倍音速,
中国的技术能否达到这个要求?
普通的战机可以飞到20公里以上,最高平飞速度也超过2倍音速, 如果加上大型冲压发动机理论上是可行。
起飞总重量600吨如果有150吨推力就非常惊人了,用不上700吨的推力。
速度: 组合动力载具的3倍音速大概等于 800 m/s
长征七号运载火箭起飞时0。2g的加速度要加速到3倍音速大概要800/2 = 400 秒,
但是随着燃料减少和空气的稀薄,地心吸引力的减弱,火箭的加速度是递增,总之也要两三分钟。
你们都知道4个捆绑助推器,整流罩,开始的两三分钟燃烧用多少重量吗?
能够省去这些第一级火箭基本就可以光荣退休了。
最重要的一点: 安全性,可靠性非常强
美国,俄国,印度很多火箭发射都在第一级出了问题, 韩国的老罗全部都栽在第一级上。
组合动力载具基本上是安全的, 平稳起飞,永久性摆脱了安全性最恐怖的一个环节。
由于利用的非常成熟的航空发动机, 当速度超过音速后还加上更加高效的冲压发动机,
整体上组合动力载具是高效,经济,可靠。
还有,组合动力载具的目的简单,功能单一, 把火箭送到了预定地点马上撤退,
航程尽量的短无须和运输机万来公里比航程,
还可以修专用机场用于降落,加油后在回母基地整修。