为什么NASA不研发可重复使用的火箭?


NASA并没有真正开设火箭研发业务。只有在商业市场没有能够满足NASA需求的产品时,NASA才会参与火箭制造。NASA使用火箭的频率不足以让可重复性变得有价值。

可重复使用的火箭只有在发射频率足够高,以至于超过了研发和投入的科技的成本时,才有价值。

浪费阿波罗计划的资金试图使土星5号运载火箭可重复使用是愚蠢的。土星5号只计划进行十二次发射,因此使用一次性发射载具会更便宜。

当需要进行航天飞机飞行时,NASA确实会计划进行多次频繁的发射,因此,轨道飞行器和固体火箭助推器被设计为是可重复使用的。使外储箱可重复使用被认为是不值得的。

尽管航天飞机主发动机(SSME)是可重复使用的,并且将在SLS火箭上使用,但NASA并不打算重复使用它们。翻新和重新认证的成本使重复使用的成本比制造新发动机的成本还要高。

法国人和俄罗斯人一度有过合作,试图使阿丽亚娜-5运载火箭可重复使用,但用于支持阿丽亚娜-5运载火箭返回的硬件变得太大从而导致这些努力都是不值得的。

要使发射载具可重复使用是非常困难的。第一部分花了太空探索技术公司14年的时间。对他们来说,这是一笔巨大的投资,它需要在当前这个大多数发射载具被设计出来的时代尚未存在的现代技术。

即使到了今天,随着太空探索技术公司已部分展示了该技术,一些发射载具制造商仍不相信这值得他们将自己的资源投资到新的载具设计中。

在关于阿丽亚娜6号运载火箭的一次采访中,阿丽亚娜航天公司首席执行官斯特凡纳·伊斯拉埃尔表示:

在LEO任务中,发射器几乎没有性能要求,解除了恢复所需要的性能,这是一项很好的技术成就。但是对于经济方程式来说,情况仍然非常不确定。恢复过程中的性能损失,较低的工业生产率,第一阶段的翻新成本,难以说服客户使用二手发射器,可靠性的不确定性:将重复使用视为发射器领域突破性创新的开端和结局是错误的。

可能还有其他创新方式,例如今年夏天我与硅谷里想要非常便宜的发射器的人会面后讨论的微型发射器,他们希望不超过1000万美元,为了几十公斤重的卫星。尤其是在欧洲大环境下,随着市场和可获取的价格低于给美国发射器提供的价格,主要优先事项是在上一次ESA(欧洲航天局)部长会议上确定的路线图:2018年的织女星C和2020年的阿丽亚娜6型火箭,作为新治理的一部分,该治理始终旨在提高成本竞争力。

注:阿丽亚娜航天公司并不完全反对这个想法;他们已经在名为艾德琳的可重复使用火箭上工作了6年,并希望在2025年使其升空。

火箭(来自意大利语rocchetto“线轴”) [1]是从火箭发动机获得推力的导弹,航天器,飞机或其他载具。火箭发动机的废气完全由使用前火箭内部携带的推进剂形成。[2]火箭发动机通过作用力和反作用力来工作,只需沿相反方向高速排出废气就可以向前推动火箭,从而可以在太空真空中工作。

实际上,火箭在太空中的工作效率要比在大气中高。多级火箭能够获得地球的逃逸速度,因此可以达到无限的最大高度。与吸气式发动机相比,火箭重量轻,功率大并且能够产生较大的加速度。为了控制它们飞行,火箭依靠动量,机翼,辅助反作用发动机,万向推力,动量轮,废气流偏转,推进剂流量,自旋或重力。

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