“蚱蜢”火箭可能会导致零长发射和尾座式飞机的重新崛起

来源:百度文库 编辑:超级军网 时间:2024/04/30 03:40:49


最近“蚱蜢”垂直起降火箭成功试飞,SpaceX称这款火箭是一款可以重复使用的具有垂直降落功能的火箭,如能研制成功并投入使用,能大大降低火运载火箭的发射成本,同时也可以减少空气污染以及太空垃圾。但在火箭发动机没有本质飞跃的情况下发展如此浪费推力降低有效载荷的火箭是很不合理的,我认为这个项目可能还有其他目的。


能够垂直降落是它最主要的特征,但另一个常被忽视的特点就是“蚱蜢”的起飞不需要专门发射架的。提起发射架除了火箭和导弹会用外,就只剩早期垂直起降飞机了。

简单介绍一下零长发射和尾座式飞机,
尾座式垂直起降飞机是最早的垂直起降思路之一,这种飞机停在地面时的状态就是机头朝天,垂直放置。起飞时拉力超过它的重量即可垂直上天,然后操纵飞机下俯,转为平飞姿态。着陆前飞机也要从平飞转为垂直向天姿态,然后减少功率或推力缓慢垂直降落。
曾先后有三种这样的飞机试飞成功,而且证明从垂直姿态转换为平飞以及相反转换都是可能的,这种垂直到水平的技术储备后来用在了倾斜旋翼机V-22鱼鹰上。
但尾座式飞机的危险性很高,因为当降落时飞机须转为垂直向上,飞行员相当于平躺着,两眼朝天,地面什么都看不见,无法直接估计离地高度,降落之难可想而知。



后来冷战中又出现了一种垂直起降飞机思路——零长发射(ZEL,Zero-Length Launch),即在跑道被摧毁的情况下,把战机用发射架上像火箭或防空导弹那样机头朝上打出去。这种起飞方式只有发射时是垂直的,降落时仍在跑道常规降落。
但这种方法却存在三大问题:地面发射架的可靠性和生存率问题、发射时的火箭助推发动机不可重复使用且过于昂贵、飞机虽然能够从发射架垂直起飞但依然需要正常降落是优点但也是个致命缺点。



而如今“蚱蜢”垂直降落火箭的出现一下就解决了其中的两个问题,“蚱蜢”不像尾座式飞机和ZEL飞机那样需要地面发射架,并且具备无人自动控制从竖直姿态垂直降落的能力。
所以我认为“蚱蜢”火箭可能是为下一代飞机做的一种验证,蚱蜢火箭的出现表示当年困死尾座式和零长发射的技术障碍已经消失了,下一代垂直起降飞机既不需要像鹞式和雅克那样专门的升力发动机,也不需要把F35变肥的升力风扇,而是一种普通布局但能像火箭一样垂直发射的飞机...

最近“蚱蜢”垂直起降火箭成功试飞,SpaceX称这款火箭是一款可以重复使用的具有垂直降落功能的火箭,如能研制成功并投入使用,能大大降低火运载火箭的发射成本,同时也可以减少空气污染以及太空垃圾。但在火箭发动机没有本质飞跃的情况下发展如此浪费推力降低有效载荷的火箭是很不合理的,我认为这个项目可能还有其他目的。


能够垂直降落是它最主要的特征,但另一个常被忽视的特点就是“蚱蜢”的起飞不需要专门发射架的。提起发射架除了火箭和导弹会用外,就只剩早期垂直起降飞机了。

简单介绍一下零长发射和尾座式飞机,
尾座式垂直起降飞机是最早的垂直起降思路之一,这种飞机停在地面时的状态就是机头朝天,垂直放置。起飞时拉力超过它的重量即可垂直上天,然后操纵飞机下俯,转为平飞姿态。着陆前飞机也要从平飞转为垂直向天姿态,然后减少功率或推力缓慢垂直降落。
曾先后有三种这样的飞机试飞成功,而且证明从垂直姿态转换为平飞以及相反转换都是可能的,这种垂直到水平的技术储备后来用在了倾斜旋翼机V-22鱼鹰上。
但尾座式飞机的危险性很高,因为当降落时飞机须转为垂直向上,飞行员相当于平躺着,两眼朝天,地面什么都看不见,无法直接估计离地高度,降落之难可想而知。



后来冷战中又出现了一种垂直起降飞机思路——零长发射(ZEL,Zero-Length Launch),即在跑道被摧毁的情况下,把战机用发射架上像火箭或防空导弹那样机头朝上打出去。这种起飞方式只有发射时是垂直的,降落时仍在跑道常规降落。
但这种方法却存在三大问题:地面发射架的可靠性和生存率问题、发射时的火箭助推发动机不可重复使用且过于昂贵、飞机虽然能够从发射架垂直起飞但依然需要正常降落是优点但也是个致命缺点。



而如今“蚱蜢”垂直降落火箭的出现一下就解决了其中的两个问题,“蚱蜢”不像尾座式飞机和ZEL飞机那样需要地面发射架,并且具备无人自动控制从竖直姿态垂直降落的能力。
所以我认为“蚱蜢”火箭可能是为下一代飞机做的一种验证,蚱蜢火箭的出现表示当年困死尾座式和零长发射的技术障碍已经消失了,下一代垂直起降飞机既不需要像鹞式和雅克那样专门的升力发动机,也不需要把F35变肥的升力风扇,而是一种普通布局但能像火箭一样垂直发射的飞机...
发重了,删了吧
高达得悬停实验?

下一代垂直起降飞机既不需要像鹞式和雅克那样专门的升力发动机,也不需要把F35变肥的升力风扇,而是一种普通布局但能像火箭一样垂直发射的飞机...

没有升力风扇没有升力发动机?起降阶段的升力由谁来提供?火箭?带着这么个体积的火箭在空中飞……还作个什么战……
下一代垂直起降飞机既不需要像鹞式和雅克那样专门的升力发动机,也不需要把F35变肥的升力风扇,而是一种普通布局但能像火箭一样垂直发射的飞机...

没有升力风扇没有升力发动机?起降阶段的升力由谁来提供?火箭?带着这么个体积的火箭在空中飞……还作个什么战……
无影侠SUPER 发表于 2013-4-28 08:24
没有升力风扇没有升力发动机?起降阶段的升力由谁来提供?火箭?带着这么个体积的火箭在空中飞……还作个 ...
我第二段不是说了尾座式垂直起降飞机,垂直根本就用不着火箭发动机,喷气式发动机自己就可以做到。问题只是降落极其困难而已。蚱蜢的出现让过去很难的竖直降落变成了无人自动化的,尾座式飞机的降落难题得到解决了。
经济性不行吧。感觉这个想法挺好的,不过按照现有的材料水平是不是不上算呢?
Akashic 发表于 2013-4-28 12:01
我第二段不是说了尾座式垂直起降飞机,垂直根本就用不着火箭发动机,喷气式发动机自己就可以做到。问题只 ...
好吧,算我读帖不仔细,但尾坐式起降最大的问题是水平姿态和竖直姿态之间的转换,这个目前蚱蜢也没实现,当然它是运载火箭,也没必要实现这个。
无影侠SUPER 发表于 2013-4-28 12:54
好吧,算我读帖不仔细,但尾坐式起降最大的问题是水平姿态和竖直姿态之间的转换,这个目前蚱蜢也没实现, ...
我查到的资料里说最大问题是降落。
“....不过XFV-1是平直翼和“X”型尾翼布局,XFY-1是无尾三角翼布局。两家公司都制造了一架原型机进行试飞,成功实现了垂直起降,但最终因性能落后以及危险重重的垂直降落过程而被取消。”
“ 立式垂直起降飞机的研制难点在于垂直起降时需要进行精确三轴控制,才能纠正因阵风、发动机扭矩和其他因素引起的姿态变化。”
水平姿态和竖直姿态的转化问题,矢量推力发展到今天,解决起来会比当年容易吧。
火箭与飞机有本质区别吧?
dch126 发表于 2013-4-28 15:05
火箭与飞机有本质区别吧?
尾座式垂直起降的飞机,喷气的、火箭的、螺旋桨动力的都有过,但它们遇到的起降姿态控制问题是一样的。

下图是Ba 349火箭动力机发射
火箭.jpg

下图是螺旋桨的
火箭2.jpg
Akashic 发表于 2013-4-28 15:17
尾座式垂直起降的飞机,喷气的、火箭的、螺旋桨动力的都有过,但它们遇到的起降姿态控制问题是一样的。
...
说明他们没有认识到飞机靠空气飞,火箭则不是。你见过飞机飞到火箭的高度?
dch126 发表于 2013-4-28 15:20
说明他们没有认识到飞机靠空气飞,火箭则不是。你见过飞机飞到火箭的高度?
好吧,你没听说过火箭动力飞机,但是飞不到火箭高度对飞机的正常使用没有影响,飞的比飞机低的探空火箭又被你无视了。
居然能说设计那几种验证机的人认识不到飞机怎么靠空气飞,你口气倒不小嘛
Akashic 发表于 2013-4-28 15:26
好吧,你没听说过火箭动力飞机,但是飞不到火箭高度对飞机的正常使用没有影响,飞的比飞机低的探空火箭又 ...
探空火箭绝大多数飞的都比飞机高……
无影侠SUPER 发表于 2013-4-28 12:54
好吧,算我读帖不仔细,但尾坐式起降最大的问题是水平姿态和竖直姿态之间的转换,这个目前蚱蜢也没实现, ...
之前的美国某火箭不是实现了水平和垂直的转换了吗?就是要单级入轨倒地爆炸那个。
xxqa 发表于 2013-4-28 17:59
之前的美国某火箭不是实现了水平和垂直的转换了吗?就是要单级入轨倒地爆炸那个。
单级入轨?三角快车?
Akashic 发表于 2013-4-28 12:01
我第二段不是说了尾座式垂直起降飞机,垂直根本就用不着火箭发动机,喷气式发动机自己就可以做到。问题只 ...
看过一个资料,鹅毛安家啦火箭模组里面提过一个类似与你说的“零长发射”的模式
火箭级次上升段垂直发射,然后脱离,然后靠附带小翼做气动力调控,限速滑行向着陆场,然后是降落伞?还是滑翔着陆?我忘了,感觉应该是前者。

蝗虫这个模式,返回时的燃料耗费不知道多少,带着这么多返回段用的燃料升天,作为返回舱这种体积小的东西来说还行(虽然不见到经济),作为火箭级次的前几级来说,是不是有点太累赘了?我没计算过,反正这个是个问题。
Akashic 发表于 2013-4-28 15:26
好吧,你没听说过火箭动力飞机,但是飞不到火箭高度对飞机的正常使用没有影响,飞的比飞机低的探空火箭又 ...
为什么他们不继续验证下去呢
无影侠SUPER 发表于 2013-4-28 20:16
单级入轨?三角快车?
DC-X吧,那个不是已经完成了横竖的转换了吧。