新谢泼德的成功:可重复使用的媒体和亚轨道旅游


上周发生了一次真正具有历史意义的事件-由杰夫·贝佐斯(Jeff Bezos)领导的蓝色起源(Blue Origin)成功进行了火箭第一阶段的首次软着陆。令人奇怪的是,贝索斯不仅没有绕过这一成功,不仅是埃隆·马斯克(Elon Musk)两次试图将第一步降落到驳船上的尝试都以失败告终,而是理查德·布兰森(Richard Branson)和他的亚轨道太空船二号(SpaceShipTwo)在2014年秋天坠毁,但至今仍未恢复飞行。Blue Origin并不追求公关,因此,看看它所拥有的技术以及在不久的将来会令我们满意的技术会更有趣。

第一次成功


11月23日,进行了一次新的试射无人发射,这是用于亚轨道太空旅游的单阶段运载火箭和航天器。太空舱达到了100.5公里的高度,并成功通过降落伞降落。助推火箭首次成功在发动机上着陆:

成功并没有马上就来-在2015年4月29日的首次试射期间,飞机达到了93.5公里的高度,但由于液压系统中的压力损失,火箭坠毁了。

突然的引擎


如果您进行更深入的研究,New Shepard的主要惊喜将是引擎​​。实际上,到2015年,这家初创企业设法在推力为1至50吨的一对“氢氧”上制造了可重启的节气门发动机BE-3。该发动机并未立即出现-工程师接受过猫的培训,使用过氧化氢开发了BE-1和BE-2发动机,但结果仍然令人印象深刻。


在工作台上测试BE-3发动机

具有大范围重新启动和节流能力,这意味着该发动机在太空火箭的上层级将非常有用。而且,使用具有最大比脉冲的氢氧燃料对意味着BE-3将在这种作用中非常有效。是的,使用了具有相变开路的事实表示特定脉冲将低于最大可能的450秒(特定脉冲BE-3的确切值尚未在开放源代码中公开),但是开路发动机更简单,更便宜,这对于一家私人太空公司而言非常重要。
从理论上讲,在新谢泼德(New Shepard)的第一阶段的基础上,现在有可能制造出一种轻型运载火箭,该运载火箭可以将数百公斤的卫星发射到低轨道。但Blue Origin的计划更为大胆-BE-4发动机目前正在开发,其甲烷-氧气燃料对的推力为250吨。有了这种发动机,将有可能制造一种运载能力约为8吨的低空轨道中型运载火箭。假定该火箭的第一阶段也将可重复使用。

与面膜的比较



猎鹰9号的第一阶段几乎成功着陆

。las ,“几乎”未被考虑... ...在Geektimes 资料声称比较New Shepard和Falcon 9是错误的,说贝佐斯取得了成就,面具在蚱hopper 身上已经做过。我不同意。是的,New Shepard比Falcon 9的第一阶段更小,更短,更轻,并且没有将有效载荷送入轨道。但是,这两个步骤都是从亚轨道飞行返回的,并且在有限的区域内准确着陆,而蚱was是一个测试台,它没有重新启动发动机,也没有超过一公里。如果我们谈论任务的复杂性,那么没人会强迫马斯克尝试立即将中产阶级的运载火箭降落,特别是因为他是从猎鹰1型轻型火箭开始的。
而且,两种导弹都应在实践中测试可重复使用运载火箭的经济效益(或缺乏经济效益),因此,尽管任务不同,但它们的比较是正确的。负面经验知识人类对航天飞机的了解使我怀疑可重复使用的运载火箭。但是现在我们有了两种潜在的可重复使用的运载工具,尤其是在不同类别的运载工具中,查看它们的时间测试非常有趣。我要提醒您,我们可以了解可重复使用的导弹在其串行运行开始数年后的经济效率(或缺乏经济效率),到目前为止,SpaceX和Blue Origin都无法实现。但是,我们正在目睹一个有趣的实验-Falcon 9是中产级火箭,而New Shepard是地球物理(亚轨道)火箭,这使我们可以研究可重复使用电路的可扩展性。可能会发现,随着可重复使用的系统的维护,其复杂性和成本会随着尺寸的减小而直线下降,在这种情况下,新谢泼德(New Shepard)最有可能在经济上取得成功。

与布兰森比较




将“蓝色起源”与SpaceX的成功进行比较,贝佐斯成为亚轨道太空旅游领域非常危险的竞争者这一事实是不可见的,在过去的几年中,每个人都在谈论“理查德·布兰森”与“太空船二号”飞船。Blue Origin的成功清楚地表明,New Shepard的设计在多个方面都更好。
首先,Blue Origin能够在运载火箭事故六个月后经历一个新的阶段。在SpaceShipTwo坠毁后,自2012年以来建造的第二个飞行实例仍未飞行。SpaceShipTwo的飞行测试尚未完成-亚轨道飞行器从未爬升至100公里,并且已发现的发动机问题可能尚未解决。新谢泼德的战备状态已经超过了SpaceShipTwo。
其次,New Shepard比SpaceShipTwo更安全。早在2012年,我们就对紧急救援系统进行了测试,该系统与标准着陆系统一起确保在飞行的各个阶段对乘客进行救援:

正如2014年的灾难所清楚显示的那样,在SpaceShipTwo上,没有救援系统能够帮助乘客摧毁该装置。如果飞往新谢泼德的航班将穿着可以防止降压的高空防护服进行飞行,那么飞行安全将达到联合会的水平。但是现在,如果我有十万美元,并且想进行一次亚轨道飞行,那么我肯定会选择“新谢泼德”。

结论


具有一定讽刺意味的是,一家不特别追求PR的公司已经设法开发出一种非常有前途的设计,并且实际上绕过了两家没有留下新闻提要的公司。蓝色起源的座右铭“无情地一步一步”令人惊讶地实现了。

Source: https://habr.com/ru/post/zh-CN387351/


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