当前位置:三体 > 三体社区 > >> 蓝色起源刷纪录:新谢泼德火箭3号第七飞!为何远比上SpaceX拉风?

蓝色起源刷纪录:新谢泼德火箭3号第七飞!为何远比上SpaceX拉风?

小说:三体社区作者: 发布时间:2020-10-14 00:11
选择背景色: 黄橙 洋红 淡粉 水蓝 草绿 选择字体: 宋体 黑体 微软雅黑 楷体 选择字体大小: 恢复默认

拿乌龟当吉祥物的蓝色起源终于在今天打出一箭,本年度第一发,也是去年12月11日之后的唯一一发。

好在全球首富贝佐斯旗下的这家太空公司创造一项新纪录:同一枚火箭/太空舱成功实现第7次发射及回收

单从复用次数来看,无疑这是全球航天界的新高度。不过却没赢得多少圈内圈外的掌声……

 

 

发射速览

发射时间:美国东部时间10月13日9:37,北京时间10月13日21:37

发射地点:德克萨斯州西部范·霍恩发射场

运载火箭:新谢泼德火箭3号(New Shepard3)

发射任务:第10次商业有效载荷飞行,搭载12个有效载荷

飞行属性:亚轨道测试飞行

飞行高度:火箭最高飞行高度105公里

全程用时:从火箭升空到太空舱着陆,总计约10分钟

主要看点:

①同一枚火箭+无载人飞船连续第七次亚轨道飞行

②为NASA重返月球测试「人造眼睛」

③新谢泼德火箭3号VS猎鹰9号B5火箭

④蓝色起源VS  SpaceX

 

太空包裹

这次发射承担了蓝色起源第10次商业有效载荷飞行任务,搭载12个有效载荷,主要包括:

SPLICE测试登月着陆技术——与NASA合作的离轨、降落、着陆探测技术演示,为NASA主导的阿尔忒弥斯(Artemis)任务测试着陆探测技术(登月的人造眼睛)。具体测试SPLICE技术,包括多组传感器(多普勒激光雷达导航、自主光学相对导航、测高传感器)用于识别陡坡和巨石等危险,让着陆器能够引导至直径约100米的圆形安全着陆区。

蓝色起源作为开发着陆器系统的「国家队」代表(另两家竞争对手SpaceX、Dynetics),正在积极投身于这项「看似不可能的伟业」之中,目标是支持实现2024年NASA宇航员重返月球系列任务。

OKGO太空艺术——2019年蓝色起源与摇滚乐队OKGO联手举办一场太空艺术作品赛,从中选取一些获奖作品带入太空走一趟,包括来自世界各地青少年手绘制作的数千张明信片。这次是继2019年12月之后第二次携带这类太空艺术品。

8项NASA资助科研实验——包括水生植物微重力实验、低重力状态下小行星采样系统测试、新一代航天器冷却系统、用于未来太空任务的综合遥感系统演示等。

刷新数据

蓝色起源今年第1次发射(2019年3次发射)

蓝色起源总计第13次发射

新谢泼德火箭3号第7次发射、回收(一箭七飞)

新谢泼德火箭3号第6次重复使用

第10次搭载商业有效载荷发射

搭载12个有效载荷

无载人太空舱第7次测试飞行、着陆

全程10分钟

这次发射是久违的新谢泼德火箭第13次飞行,原定9月下旬尝试发射,因推进系统故障而一再推迟。上半年曾计划发射,因全球疫情遭到员工抵制而未果。

终于在当地时间:美国中部时间10月13日8:37(北京时间10月13日21:37),位于德克萨斯州西部范·霍恩发射场,一枚复用型新谢泼德火箭3号发射升空。

这枚外形短粗的单级火箭,箭高18米,仅凭一台液氢液氧发动机(BE-3),释放的推力可达490千牛(50吨)。

发射升空2分45秒后,在时速高达2227英里(3600公里/小时)时释放顶部的太空舱。这艘太空舱设计有6个舱位,尽管这次发射没有搭载一个真人,却仍然载有用于测试的假人模型(官方称天行者Skywalker),能够持续4~5分钟的失重状态——这就是最值钱的时段,蓝色起源商业太空之旅的核心卖点

作为单级火箭,新谢泼德火箭3号在这次飞行过程中,最高达到105公里(超过100公里卡门线)。这枚火箭曾在2018年7月18日飞到119公里,成为迄今新谢泼德火箭发射的最高点。

发射7分钟25秒后,这枚火箭顺利着陆在范·霍恩着陆场。发射10分钟15秒后,太空舱在3个降落伞帮助下触地着陆。这次任务顺利完成,全程用时10分钟多一点。

一箭七飞

这次发射仍属于亚轨道测试飞行,通常300公里以上的太空飞行被认为是轨道飞行,低于这个高度的属于亚轨道飞行,飞行器/航天器达不到第一宇宙速度(7.8公里/秒),无法绕着地球进行近地轨道飞行。

之所以称这次任务还属于测试飞行,是因为开发新谢泼德火箭+载人版太空舱——这套箭船系统的核心目的,为了亚轨道商业飞行——打造蓝色起源太空之旅,让太空旅客体感5分钟左右的失重状态。

这艘太空舱设计搭载6人,自2017年12月12日首次试飞以来,一直处在测试阶段,现已总计试飞过7次。

7次试飞都是同一搭档:同一枚火箭(新谢泼德火箭3号)+同一艘太空舱(CC2.0),这恐怕就是蓝色起源追求的极致——箭船系统多次复用能力,包括回收、翻新能力以及所有发射间隔最小程度的翻新技术。

也正因为如此,蓝色起源创造出了一连串纪录:

从2015年至今,总计发射13次,成功13次,发射成功率100%,火箭回收成功率92.3%(1次回收失败)。

研制、发射三枚亚轨道单级火箭:

新谢泼德火箭1号(NS1):2015年4月29日发射,发射环节顺利,垂直着陆时坠毁(迄今为止唯一一次失败);太空舱(CC1.0)成功着陆。

新谢泼德火箭2号(NS2):2015年~2016年成功发射并回收5次,实现一箭五飞。

新谢泼德火箭3号(NS3):2017年~至今(2020年10月)成功发射并回收7次,实现一箭七飞。

单从火箭复用次数来看,无疑这是全球航天界的新高度。

要知道,太空快递一哥SpaceX在今年8月18日才实现首次一箭六飞六回收(B1049.6)。尽管按照设计使用目标,猎鹰9号B5一级火箭最多可以使用10次,但目睹那一天,还需一些时日。

不过,明眼人都能看得出来,无论是2016年早就实现过一箭五飞,还是最新实现的一箭七飞,蓝色起源始终都没有赢得多少圈内圈外的掌声,甚至连关注度都少得可怜。更别说跟SpaceX相提并论了。

这到底是为啥?

简单来说,答案可以归结为两点:

①硬核技术决定了蓝色起源并不是第一太空先锋,同样是垂直回收复用技术,新谢泼德火箭VS猎鹰系列火箭,难度系数大相径庭。

②公司文化决定了蓝色起源练不成吸睛大法,龟速节奏、乌龟图腾更不可能成为太空冒险界的追捧对象。

接下来拿蓝色起源、SpaceX做个对比,我们更能领会这两点。

 

新谢泼德火箭3号VS猎鹰9号B5火箭

为了方便阅读,以下新谢泼德火箭3号缩写为NS,猎鹰9号B5火箭缩写为F9。

①使用目的不相同

从纯技术角度看,这两款火箭(第一级)都不能真正进入近地轨道,但因为使用目的不相同,使得火箭设计、飞行能力、回收路径大不相同。

蓝色起源研制NS是为了进军亚轨道太空旅游市场,所以采用了单级火箭推进模式,设计成只能亚轨道飞行的运载火箭,最大推力11万磅(50吨),能够飞到100公里太空边界线附近,让太空游客体感3~5分钟的失重感,这就是NS的最大目的。

整个箭体在飞行过程中,差不多一直保持垂直状态,直到降落在着陆场,完事大吉。

SpaceX发射F9是为了太空快递、轨道运输,因此采用两级火箭推进模式,一级火箭可以产生最大推力170万磅(770吨),通常能够飞到200公里高度,再由二级火箭(上面级/太空巴士)接力推进,最终进入预定轨道。

这期间,猎鹰9号一级火箭需要进行一系列复杂翻转操作,才能最终飞回陆地着陆场或者海上着陆平台。因为飞行状态非常复杂、难度系数极大,所以无法像新谢泼德火箭那样直上直下,往返天地间。

 

②硬指标差别较大(整箭对比)

箭高相差3.8倍:NS18米;F970米直径相差1.2倍:NS3米;F93.7米发射质量相差14.5倍:NS40吨;F9580吨干质量相差1.4倍:NS20吨;F928吨推进剂不同:NS液氢+液氧(LH2/LOX);F9煤油+液氧(RP-1/LOX) 发动机不同:NS单台BE-3;F99台梅林/1台真空梅林(第二级)推力相差15.5倍:NS11万磅(50吨);F9170万磅(770吨)最大有效载荷相差3倍:NS5吨(太空舱);F915.6吨(一级火箭回收时)飞行高度相差2倍:NS100公里;F9~200公里最大飞行速度相差2.6倍:NS3马赫;F98马赫飞行姿态不同:NS垂直飞行,能够悬停;F9翻转、侧飞,无法悬停着陆精度不同:NS陆上着陆精度理论要求相对低些(实际距离着陆中心点1米左右);F9海上平台着陆精度要求更高(位置精度10米左右,陆地着陆精度30米左右,实际距离着陆中心点基本在10米以内)

看得出来,这两款火箭并不是迷你轻量级VS重量级拳击手之间的差别,比我们想象的差别更大。

如果把猎鹰9号B5火箭比作一支铅笔,从发射到返回的技术难度,相当于让这支铅笔飞过帝国大厦头顶(103层,超过450米),然后再精准落到一个只有鞋盒大小的着陆点。

同样,把新谢泼德火箭3号比作铅笔的话,回收难度相当于让这支铅笔飞到33层楼高,再垂直回落。

 

③火箭回收数据不同

单从回收角度衡量,两款火箭都采用全自动化导航、制导、飞控、着陆控制系统,都曾创造过不朽的火箭回收、复用纪录。



●蓝色起源——一箭七飞(1枚,新谢泼德火箭3号),一箭五飞(1枚,新谢泼德火箭2号)。

自2015年首发以来(2019年12月12日)总计13次发射,发射成功率100%,回收成功率92.3%(1次回收失败)。

首次回收火箭:2015年11月23日,新谢泼德火箭2号首次实现垂直着陆回收。

●SpaceX——

1枚一箭六飞火箭(B1049.6),1枚一箭五飞火箭(B1051.5),2枚一箭四飞火箭(B1046.4、B1059.4),2枚一箭三飞火箭(B1047.3、B1058.3),15枚一箭双飞火箭。猎鹰9号+重鹰总计发射98次(95+3),发射成功率97.95%。

自2015年12月首次实现垂直着陆火箭以来(2020年10月13日),现已成功回收62次,其中42次海上平台回收,20次是陆地着陆回收。

首次回收火箭:2015年12月22日猎鹰9号火箭(B1019)首次实现陆地垂直着陆回收。2016年4月8日猎鹰9号火箭(B1021)首次实现海上平台垂直着陆回收。

三次上演双箭同步回收:2018年2月7日、2019年4月12日、6月25日(三次重鹰发射)。

从首次回收时间点来看,蓝色起源比SpaceX刚好提前了1个月实现(以至于贝佐斯当时很得意,发推打趣道:欢迎SpaceX加入火箭回收队)。

从整个发射任务来看,新谢泼德火箭还处在亚轨道测试飞行阶段(至今仍是这个状态),而猎鹰9号火箭当时执行的可是第20次商业航天发射(部署11颗总重2吨的Orbcomm物联网卫星)。

优势显而易见:商业发射+入轨发射+常态化发射,这显然要比亚轨道测试飞的新谢泼德火箭,技高一筹,更加惹眼。

再加入此后SpaceX不断高效、成熟、常态化地重复这一标准动作,使得圈内外普遍认为,SpaceX才是真正娴熟掌握火箭复用、回收技术的第一家太空公司,真正意义的太空先锋。

航天界是个崇尚硬核、技术至上的领域,永远崇尚最先锋、最新锐、最创新的太空先锋。环顾全球,唯有SpaceX。

就在这种耀眼光芒反衬下,蓝色起源自然显得暗淡无光。

 

蓝色起源VS  SpaceX

除了硬核技术决定了蓝色起源不是第一太空先锋以外,公司文化也决定了蓝色起源永远练不成吸睛大法,龟速节奏、乌龟图腾更不可能成为太空冒险界的追捧对象。

对比一下蓝色起源VS.SpaceX,各自散发的太空风,大不相同。

SpaceX不用多说了,太空产业颠覆者,太空快递一哥,殖民火星第一推动力量,重返月球深度参与者……锐意创新,高调猛进,大破大立,特立独行。最重要的是SpaceX因为有马斯克。

蓝色起源则是个妥妥的稳健者,稳健得貌似保守。创立20个年头,仅仅发射过13次。电商出身的贝佐斯显然在太空冒险界变得非常保守,不断告诫研发团队:「这是一场比赛,我希望是太空史上最安全的发射系统。」正因为如此,乌龟成为蓝色起源的吉祥物,这也体现了贝佐斯的龟速追求:你只有一次一步,才能更快到达。

于是我们看到,蓝色起源目前只有一款成型火箭,这就是用于亚轨道飞行的新谢泼德火箭(3号火箭现役工作,4号蓄势待发,原计划2020年进行亚轨道商业首飞推迟到2021年,太空之旅票价20万~25万美元,与维珍银河亚轨道飞行票价接近)。

另一款轨道级火箭正在研制中(新格伦NewGlenn,采用液态甲烷+液氧BE-4发动机,第一级最大推力1746吨,第二级真空推力290吨,LEO运力45吨,GTO运力13吨,计划2021年首飞)。

还有一款巨型火箭也在绘制蓝图(新阿姆斯特朗NewArmstrong,貌似跟超重鹰/星舰有一拼)。

针对重返月球计划,蓝色起源尤为热衷(量身定做研制大型登月着陆器——蓝月BlueMoon,可以部署载人登月舱、无人登月舱、4辆月球探测车;采用液氢液氧发动机BE-7,全功率推力4.5吨;使用氢燃料电池,提供2.5千瓦电力以便度过月夜……蓝色起源渴望跻身NASA重返月球计划,成为2024年登月先军部队)。

但话又说回来,太空巨大,太空产业足够大,足以装得下各种各样的太空新势力,我们根本没必要纠缠于蓝色起源一箭七飞、SpaceX一箭六飞孰强孰弱,以及他们间的各种恩怨纠葛……

我们更在乎指向未来的太空之箭——火箭之高、火箭之巨,都是能量、能力、实力、欲望的衡量尺度。

更像是人类征服太空的勇气之塔,太空梦想高潮而满泄的产物,航天科技激情释放的荷尔蒙……眼见新谢泼德火箭,貌似越看越贴切。

 

 

+1
747
顶一下

喜欢《三体社区》吗?喜欢吗?喜欢就用力顶一下吧!

看网友对 蓝色起源刷纪录:新谢泼德火箭3号第七飞!为何远比上SpaceX拉风? 的精彩评论