b***y 发帖数: 14281 | 1 1. 浪费燃料的问题。燃料的价格不是关键,关键是浪费载重与飞行高度。火箭由于自
身物理原理限制,载重自重比本来就小的很可怜,所以大部分人都十分珍惜载重。
2. 海上回收当然有很多缺点。但这些缺点也正是回收技术的难点。规避这些挑战也就
无从谈什么技术突破。如果不考虑燃料限制把火箭象一颗巡航导弹一样飞回家,这并不
需要什么黑科技。
3. 最后做一个小科普。有人说让火箭从相同高度落下,一个方案是全程开机做反冲,
让火箭缓缓落下,另一个是自由落体掉下来只在最后一刻做瞬时大功率反冲到零速度,
两者所需要的“能量”相同。
首先这个问题和“能量”无关。真正应该问的是所需要喷射出去的工作物质
的总质量。这两种方案,前者所需的工作物质比后者大得多。
其实如果把这个问题反过来,正好就是导致了人们发明“火箭”这玩意儿的
基本物理原理了。这是一个高中物理常识,曾经做过一点物理竞赛题的应该都有印象。
假设不考虑空气阻力,考虑两种方案:一种是让火箭先用最大速度喷射出x质量的物质
,蹦到某个高度时再喷射出y质量的物质。另一种方案是直接一次性喷射出x加y质量的
工作物质。这两种方案火箭所能达到的最高高度是不同的。一次性喷射能让火箭到达最
大的高度。
这个原理是万有引力加能量动量守恒的必然结果,也是火箭发射器的理论基础。这也是
为什么任何中继分段式发射的意义不太大。这个问题也经常有小白们在问。分段式发射
之所以仍有优点,一是因为大气层的原因,从大气更稀薄的地方发射避免了空气阻力所
以确实能省料。二是因为中继的方案能免去造超大型火箭的技术难度。
把这个原理反过来,就不难理解如果让火箭从相同高度掉下来,那么让火箭全程做自由
落体运动,只在最后一刻大功率反冲是最省燃料的方案了。尤其是这种情况下空气阻力
的作用相反,会让自由落体方案更加省料。当然这对控制精度的要求很高,所以难以成
功。
我给大家科普一下这个小问题主要不是为了争论什么回收的技术,而是让大家对火箭的
原理多一点理解。你是否经常想,为什么火箭一定要做的这么傻大笨粗? 为什么一级火
箭一定比二级三级大而且重那么多?以后你的朋友问起这个问题的时候,你就可以告诉
他:理论上如果火箭能在点火瞬间把所有工作物质都以最大速度甩出去的话,火箭所能
蹦到的高度是最高的,当然这是在不考虑空气阻力的情况下。 |
n********g 发帖数: 6504 | 2 按你的说法中国的长征5就是傻逼。一级入轨,没有二级三级。
【在 b***y 的大作中提到】![](/moin_static193/solenoid/img/up.png) : 1. 浪费燃料的问题。燃料的价格不是关键,关键是浪费载重与飞行高度。火箭由于自 : 身物理原理限制,载重自重比本来就小的很可怜,所以大部分人都十分珍惜载重。 : 2. 海上回收当然有很多缺点。但这些缺点也正是回收技术的难点。规避这些挑战也就 : 无从谈什么技术突破。如果不考虑燃料限制把火箭象一颗巡航导弹一样飞回家,这并不 : 需要什么黑科技。 : 3. 最后做一个小科普。有人说让火箭从相同高度落下,一个方案是全程开机做反冲, : 让火箭缓缓落下,另一个是自由落体掉下来只在最后一刻做瞬时大功率反冲到零速度, : 两者所需要的“能量”相同。 : 首先这个问题和“能量”无关。真正应该问的是所需要喷射出去的工作物质 : 的总质量。这两种方案,前者所需的工作物质比后者大得多。
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b***y 发帖数: 14281 | 3 WTF?! 你到底看明白了没有?一次性入轨理论上最省料。同理,从同样高度落下,一次
性反冲刹车最省料。
: 按你的说法中国的长征5就是傻逼。一级入轨,没有二级三级。
【在 n********g 的大作中提到】![](/moin_static193/solenoid/img/up.png) : 按你的说法中国的长征5就是傻逼。一级入轨,没有二级三级。
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s********i 发帖数: 17328 | 4 差,你到底明不明白为啥要回收啊?燃料根本不是问题,关键是最终达到像飞机一样,
加燃料直接重复利用。去火星掉海里?火箭自主降落,加燃料再飞,是目前能想到和实
现的唯一行星间旅行的方式。 |
n********g 发帖数: 6504 | 5 前提是火箭发动机够耐用。就像涡喷和普惠或劳斯莱斯飞机引擎的区别。
【在 s********i 的大作中提到】![](/moin_static193/solenoid/img/up.png) : 差,你到底明不明白为啥要回收啊?燃料根本不是问题,关键是最终达到像飞机一样, : 加燃料直接重复利用。去火星掉海里?火箭自主降落,加燃料再飞,是目前能想到和实 : 现的唯一行星间旅行的方式。
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s********i 发帖数: 17328 | 6 至少管两次啊,round trip就行了。
【在 n********g 的大作中提到】![](/moin_static193/solenoid/img/up.png) : 前提是火箭发动机够耐用。就像涡喷和普惠或劳斯莱斯飞机引擎的区别。
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n********g 发帖数: 6504 | 7 现在飞机涡轮增压寿命以小时计。火箭涡轮增压寿命以秒计。
等到火箭涡轮增压也以小时计。木星、土星、冥王星就都白菜化了。
【在 s********i 的大作中提到】![](/moin_static193/solenoid/img/up.png) : 至少管两次啊,round trip就行了。
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b***y 发帖数: 14281 | 8 你还在纠结同一个问题。主动回收有用没用是另一个话题。这里说的是如果可以不计较
燃料的用量的话,主动降落根本不需要高科技。真正科技含量在于只靠一次两次反冲实
现安全降落,这也是SpaceX一开始搞,但后来悄悄放弃的。至于说什么星际旅行,这又
是小白们最喜欢憧憬的故事其实完全不靠谱,这个以后再科普吧。
: 差,你到底明不明白为啥要回收啊?燃料根本不是问题,关键是最终达到
像飞机
一样,
: 加燃料直接重复利用。去火星掉海里?火箭自主降落,加燃料再飞,是目
前能想
到和实
: 现的唯一行星间旅行的方式。
【在 s********i 的大作中提到】![](/moin_static193/solenoid/img/up.png) : 至少管两次啊,round trip就行了。
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s********i 发帖数: 17328 | 9 为什么说主动降落不需要高科技?为什么只有spaceX做到了?主动降落有用,又便宜,
有没啥技术含量,为啥各国不赶紧做啊?中国人工这么便宜,赶紧山寨一个啊,等啥呢?
【在 b***y 的大作中提到】![](/moin_static193/solenoid/img/up.png) : 你还在纠结同一个问题。主动回收有用没用是另一个话题。这里说的是如果可以不计较 : 燃料的用量的话,主动降落根本不需要高科技。真正科技含量在于只靠一次两次反冲实 : 现安全降落,这也是SpaceX一开始搞,但后来悄悄放弃的。至于说什么星际旅行,这又 : 是小白们最喜欢憧憬的故事其实完全不靠谱,这个以后再科普吧。 : : : 差,你到底明不明白为啥要回收啊?燃料根本不是问题,关键是最终达到 : 像飞机 : 一样, : : 加燃料直接重复利用。去火星掉海里?火箭自主降落,加燃料再飞,是目 : 前能想
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s********i 发帖数: 17328 | 10 不用小时,摆脱引力后就不用喷了,以分钟计算就行了。
【在 n********g 的大作中提到】![](/moin_static193/solenoid/img/up.png) : 现在飞机涡轮增压寿命以小时计。火箭涡轮增压寿命以秒计。 : 等到火箭涡轮增压也以小时计。木星、土星、冥王星就都白菜化了。
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y*j 发帖数: 3139 | 11 楼主的物理知识又露馅了,火箭自由落体轨迹一个是弧形的,怎么会是垂直自由落体?
如果像你描述的那样回收,只在最后阶段反冲,那么恐怕要到中国的南海去回收了。 |
C**********e 发帖数: 23303 | 12 你说的方向都是正确的
很多人都不懂
有些是学文科的 可以理解 |
n********g 发帖数: 6504 | 13 如果飞机引擎只能飞一架次就换/overhaul,航空公司早破产了。
SpaceX定的目标是(平均)重用1000次。已经超过飞机引擎寿命了。以中短途飞行3小
时算,1000架次已经3000小时。
【在 s********i 的大作中提到】![](/moin_static193/solenoid/img/up.png) : 不用小时,摆脱引力后就不用喷了,以分钟计算就行了。
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n********g 发帖数: 6504 | 14 当然潜台词就是欧美飞机引擎(用同样新合金)寿命也将延长以倍数计。军用级也支持
更严酷应用、机动。
涡喷的日子还是好望边。
【在 n********g 的大作中提到】![](/moin_static193/solenoid/img/up.png) : 如果飞机引擎只能飞一架次就换/overhaul,航空公司早破产了。 : SpaceX定的目标是(平均)重用1000次。已经超过飞机引擎寿命了。以中短途飞行3小 : 时算,1000架次已经3000小时。
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C**********e 发帖数: 23303 | 15 PPT不能信
【在 n********g 的大作中提到】![](/moin_static193/solenoid/img/up.png) : 如果飞机引擎只能飞一架次就换/overhaul,航空公司早破产了。 : SpaceX定的目标是(平均)重用1000次。已经超过飞机引擎寿命了。以中短途飞行3小 : 时算,1000架次已经3000小时。
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s********i 发帖数: 17328 | 16 这是火箭,途中飞行引擎不需要喷啊,只有发射和降落的时候需要喷,其他时候都是惯
性运动。
【在 n********g 的大作中提到】![](/moin_static193/solenoid/img/up.png) : 如果飞机引擎只能飞一架次就换/overhaul,航空公司早破产了。 : SpaceX定的目标是(平均)重用1000次。已经超过飞机引擎寿命了。以中短途飞行3小 : 时算,1000架次已经3000小时。
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n********g 发帖数: 6504 | 17 “传统”火箭发动机只用一次。设计寿命只有(几百)秒计。重用1000次的发动机寿命
就得以(几百)小时计算了。
这样的发动机鳖航做不出来。鹅毛也做不出来。代差。重机枪和弓箭的区别。
【在 s********i 的大作中提到】![](/moin_static193/solenoid/img/up.png) : 这是火箭,途中飞行引擎不需要喷啊,只有发射和降落的时候需要喷,其他时候都是惯 : 性运动。
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C**********e 发帖数: 23303 | 18 美国目前也做不出来
也许以后可以 但是现在没有钱投资了
【在 n********g 的大作中提到】![](/moin_static193/solenoid/img/up.png) : “传统”火箭发动机只用一次。设计寿命只有(几百)秒计。重用1000次的发动机寿命 : 就得以(几百)小时计算了。 : 这样的发动机鳖航做不出来。鹅毛也做不出来。代差。重机枪和弓箭的区别。
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s*****V 发帖数: 21731 | 19 其实你这些反对都是刻舟求剑,现在的火箭怕浪费载重是因为价格高。如果价格降了一
半,或者十分之一,浪费一点载重不是个事。而且用大火箭有冗余,反而更保险。
【在 b***y 的大作中提到】![](/moin_static193/solenoid/img/up.png) : 1. 浪费燃料的问题。燃料的价格不是关键,关键是浪费载重与飞行高度。火箭由于自 : 身物理原理限制,载重自重比本来就小的很可怜,所以大部分人都十分珍惜载重。 : 2. 海上回收当然有很多缺点。但这些缺点也正是回收技术的难点。规避这些挑战也就 : 无从谈什么技术突破。如果不考虑燃料限制把火箭象一颗巡航导弹一样飞回家,这并不 : 需要什么黑科技。 : 3. 最后做一个小科普。有人说让火箭从相同高度落下,一个方案是全程开机做反冲, : 让火箭缓缓落下,另一个是自由落体掉下来只在最后一刻做瞬时大功率反冲到零速度, : 两者所需要的“能量”相同。 : 首先这个问题和“能量”无关。真正应该问的是所需要喷射出去的工作物质 : 的总质量。这两种方案,前者所需的工作物质比后者大得多。
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n********g 发帖数: 6504 | 20 SpaceX版的RD-270已经测试1年多了。不能说完全是PPT。猎鹰9还是很赚钱的。不能说
没有钱投资了。
【在 C**********e 的大作中提到】![](/moin_static193/solenoid/img/up.png) : 美国目前也做不出来 : 也许以后可以 但是现在没有钱投资了
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y*j 发帖数: 3139 | 21 如果真能达到像飞机一样重复使用,那么火箭的型号会更加减少,更加标准化,模块化。
: 其实你这些反对都是刻舟求剑,现在的火箭怕浪费载重是因为价格高。如果价格
降了一
: 半,或者十分之一,浪费一点载重不是个事。而且用大火箭有冗余,反而更保险。
【在 s*****V 的大作中提到】![](/moin_static193/solenoid/img/up.png) : 其实你这些反对都是刻舟求剑,现在的火箭怕浪费载重是因为价格高。如果价格降了一 : 半,或者十分之一,浪费一点载重不是个事。而且用大火箭有冗余,反而更保险。
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s*****V 发帖数: 21731 | 22 所以说MUSK的商业模式是一种颠覆创新,如果成功,整个产业链都会再造。 很多
事情换一个角度思考就不是问题,很多人转不过这个弯来。
化。
险。
【在 y*j 的大作中提到】![](/moin_static193/solenoid/img/up.png) : 如果真能达到像飞机一样重复使用,那么火箭的型号会更加减少,更加标准化,模块化。 : : : 其实你这些反对都是刻舟求剑,现在的火箭怕浪费载重是因为价格高。如果价格 : 降了一 : : 半,或者十分之一,浪费一点载重不是个事。而且用大火箭有冗余,反而更保险。 :
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n********g 发帖数: 6504 | 23 在廊坊监狱里能有什么想象力
【在 s*****V 的大作中提到】![](/moin_static193/solenoid/img/up.png) : 所以说MUSK的商业模式是一种颠覆创新,如果成功,整个产业链都会再造。 很多 : 事情换一个角度思考就不是问题,很多人转不过这个弯来。 : : 化。 : 险。
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y**e 发帖数: 133 | |
y*j 发帖数: 3139 | 25 火箭发射的过程是把化学转化为动能,一部分动能转化为重力势能。这个过程中火箭可
以看作一台热机,服从卡洛循环。如果短时间大冲量的话,化学燃烧膨胀不够充分,这
样尾气带走很大一部分能量,从而热机效率低。理想状况100% 的热机效率是在喷气的
速度和火箭的速度一样,这样气体能够充分膨胀,热机效率最高。
这样返回的时候应该火箭持续反冲,热机效率才高:
https://zh.wikipedia.org/wiki/火箭发动机
至于多级火箭,那是因为空的火箭箭体也占重量,要及时地丢掉才能更有效地加速。 |