SpaceX重覆使用第一级火箭潜在的意义。

这是spx选择的技术路线和商业路线所致
第一 spx的技术能力当然是有限的 资金也很紧张 所以只可能先从小推力的煤油机做起
第二 商业市场要求能打5吨的GEO卫星 NASA要打10吨的飞船 这个级别的火箭起飞重量600吨 是当今世界最普遍的大型火箭
第四 我相信spx有RD180和ssme的话都不会选择9台发动机的设计
第五 27台发动机的重型猎鹰市场很难说有多大 spx即使技术上没问题也不见得真会去弄
第六 NASA的现有市场主要是深空探测和国际空间站运输 商业市场主要是通信卫星 相信很多人都乐于选择能跟阿特拉斯5德尔塔阿里亚纳5竞争的猎鹰9
所以可以认为 spx的主推产品是LEO15吨 GEO5吨的火箭和配套航天器 利用现有的默林发动机可以达到这个运载能力
这个领域竞争十分激烈 预计spx的介入会导致市场行情大跌
因此spx的技术路线是以继续降低成本为主来巩固市场地位 而不会是提高运载能力
如果有固体火箭 其实spx会更容易实现目标 因为固体火箭回收容易实现而且做大推力简单
但spx这样的公司不可能在初期同时投入两个型号的起飞发动机 那样它根本生存不下来
spx的下一个选择是更高比冲的甲烷发动机或者单组元液发 很明显是要做成上面级来拓展轨道能力和航天器市场
而一级回收方式的选择 直接就是经济性上的考虑
如果是用降落伞回收 需要更大面积的着陆场 而美国没有现有的着陆场可以用 当然其实spx可以向军方租用靶场 但我预计费用不菲 例如租用海上着陆场要禁航 租用陆上着陆场需要大规模搜救力量
如果第一级采用滑翔回收 那么spx需要另投大笔资金攻克低速空气动力学和加强的火箭结构 且预计费用也很大 早期猎鹰火箭想用降落伞回收都不行 spx都没有去考虑加强火箭结构 直接放弃了
而主发动机减速回收 都可以利用现有设施和产品来实现
所以你知道为什么spx发射报价低 因为它是商业运作 不会在租用几百平方公里场地和追求高技术指标产品上去浪费钱
包括主发动机减速回收的技术 我不看好它实用 因为一次性火箭有制造成本优势和载荷优势 可能会赚的更多


这是spx选择的技术路线和商业路线所致
第一 spx的技术能力当然是有限的 资金也很紧张 所以只可能先从小推力的煤油机做起
第二 商业市场要求能打5吨的GEO卫星 NASA要打10吨的飞船 这个级别的火箭起飞重量600吨 是当今世界最普遍的大型火箭
第四 我相信spx有RD180和ssme的话都不会选择9台发动机的设计
第五 27台发动机的重型猎鹰市场很难说有多大 spx即使技术上没问题也不见得真会去弄
第六 NASA的现有市场主要是深空探测和国际空间站运输 商业市场主要是通信卫星 相信很多人都乐于选择能跟阿特拉斯5德尔塔阿里亚纳5竞争的猎鹰9
所以可以认为 spx的主推产品是LEO15吨 GEO5吨的火箭和配套航天器 利用现有的默林发动机可以达到这个运载能力
这个领域竞争十分激烈 预计spx的介入会导致市场行情大跌
因此spx的技术路线是以继续降低成本为主来巩固市场地位 而不会是提高运载能力
如果有固体火箭 其实spx会更容易实现目标 因为固体火箭回收容易实现而且做大推力简单
但spx这样的公司不可能在初期同时投入两个型号的起飞发动机 那样它根本生存不下来
spx的下一个选择是更高比冲的甲烷发动机或者单组元液发 很明显是要做成上面级来拓展轨道能力和航天器市场
而一级回收方式的选择 直接就是经济性上的考虑
如果是用降落伞回收 需要更大面积的着陆场 而美国没有现有的着陆场可以用 当然其实spx可以向军方租用靶场 但我预计费用不菲 例如租用海上着陆场要禁航 租用陆上着陆场需要大规模搜救力量
如果第一级采用滑翔回收 那么spx需要另投大笔资金攻克低速空气动力学和加强的火箭结构 且预计费用也很大 早期猎鹰火箭想用降落伞回收都不行 spx都没有去考虑加强火箭结构 直接放弃了
而主发动机减速回收 都可以利用现有设施和产品来实现
所以你知道为什么spx发射报价低 因为它是商业运作 不会在租用几百平方公里场地和追求高技术指标产品上去浪费钱
包括主发动机减速回收的技术 我不看好它实用 因为一次性火箭有制造成本优势和载荷优势 可能会赚的更多

ZT:

SpaceX公司CEO概述全面可重复使用“猎鹰”火箭计划

据美国抛物线网站2012年2月8日报道，美国商业太空领域专家兰德·斯伯格（Rand Simberg）近日与空间探索技术（SpaceX）公司CEO艾伦·马斯克（Elon Musk）就SpaceX的完全可重复使用的“猎鹰”-9火箭计划进行了会谈。会谈要点如下：
　　
　　马斯克在谈及火箭分离时的飞行速度时称：“这取决于级段的马赫数。对于一枚一次性的‘猎鹰’-9火箭来说，大约是马赫数10；而对于可重复使用型号来说，火箭在分离时的飞行速度必须更低，这是因为必须提早关闭点火，为火箭返回和垂直着陆保留推进剂。以较慢的速度进入，返回也会比较轻松。”
　　
　　然而，较慢的速度也意味着“猎鹰”火箭的上面级承担更多的加速过程才能进入轨道，这就会相对减少火箭送入轨道的有效载荷重量。马斯克称：“与一次性运载火箭相比，完全且可迅速重复使用型号搭载的有效载荷要少40%。”但推进剂成本占全部飞行成本的不到0.4%。即使考虑为可重复性而减少有效载荷，理论上这种改良所获的益处也能超过100倍。

　　100倍是一个难以置信的数值，这能将“猎鹰”重型火箭（“猎鹰”-9火箭的按比例放大型号）的发射价格从“猎鹰”-9火箭的每磅1000美元降低至每磅仅仅10美元。马斯克表示：“但这需要非常高的飞行频率，就像飞机那样。在飞行频率较低时，仍能将发射价格降低50%。对于‘猎鹰’重型火箭来说，这就意味着每磅的发射价格低于500美元。”“猎鹰”重型火箭的“第一级段-两个外核心级段”构型是可重复使用型号，因为它们以比芯级火箭更低的速度分离。

　　马斯克表示他期望“着陆与下次起飞的时间间隔在几小时，至少较低的级段要达到这一目标。”对于上面级，由于有轨道的地面轨迹必须经过着陆台这一限制，这就使得上面级重新准备就绪最多增加了24小时。

　　2011年秋，SpaceX公司公布了一个实验型测试飞行器“蚱蜢”（Grasshopper），用于证实和检验可重复使用的概念。马斯克充满信心称：“毫无疑问，它能成功。只是试验进程的快慢问题。我们期望在2012年能进行一些垂直发射、垂直着陆（VTVL）飞行，并且希望在第四季度能进行超声速飞行。”

减少的有效载荷比例/燃料占发射成本的比例=收益比？我数学不好啊，怎么也理解不了

真要回收的话，还不如在第一级用个SRB呢，七节型就有1400吨推力了，而且回收方便，带个降落伞往海里一扔就行

真要回收的话，还不如在第一级用个SRB呢，七节型就有1400吨推力了，而且回收方便，带个降落伞往海里 ...
ATK的自由很符合你的要求。一级是固体火箭，二级基于阿丽亚娜5第一级。战神1再生……

有个问题, 既然要达成回收第一级, 那么肯定要在低分离速度的情况下做很多实验, 三五次不多, 十次八次不少, 这时候发射载荷重量小, 成本会比一般情况还高出很多, 这部分损失只能公司硬扛, 总的来说, 看你有多少钱可以烧....

windrarara 发表于 2013-11-25 10:42
有个问题, 既然要达成回收第一级, 那么肯定要在低分离速度的情况下做很多实验, 三五次不多, 十次八次不少,  ...
其实SpX在这里讨了个巧

猎鹰9的运载能力，正好不够发射6吨级的重型通信卫星，接下来一个档次的载荷，比如大多数遥感卫星，龙式飞船，中型电推通信卫星等等，实际上都无法充分利用F9的全部运载能力，这里的运力浪费也是浪费了（凑一箭多星有很多限制），正好方便他们拿来做一级提前关机，高抛弹道设计，重新点火飞回等等实验

未来的F9发射，只有少数较重（4-5吨级）通信卫星需要利用到一级全部的总冲，也就不能用来玩花样，其他大部分发射都可以用来逐步实验他们飞返式助推器

使用多台发动机还有一个原因

既然他们决定使用VTVL的回收方案，如果使用1-2台发动机，意味着发动机需要能节流至10%以下，在此范围内还能无级微调，虽然不是没有这样的发动机（RL-10就曾经实验过节流至3%还是1%来着），但这是很不容易的

这个原因之前musk讲过，为了降低发射费用。实际上推进器的费用占比比较高，重复使用能显著降低费用

总之, 我觉得这个回收方案没有什么很大的漏洞, 没有违背物理定律, 但是控制过程肯定无比复杂,  多试验, 掌握了返回火箭的各种性能特点后总会成功的, 无非就是烧多少钱的问题, 当然, 还是有点小担心火箭返回时的结构强度真达不到再入大气层的要求, 别到时候搞出来个奇贵无比的东西就行......

对于蚂蚱的回收，本人还是持认同态度。有点不同看法的是对他蹦回原地的做法。如果它不是蹦回原地，而是选陆上发射场，走抛物线轨道在自然落点着陆回收，运力损失将会减少到一个很低的程度。这个会增加一个运回发射场的运输费和周转时间，不过我觉得和挽回的运力损失比还是值得的。

Musk非要大扭腰蹦回原点，这个对蚂蚱来讲难度系数增加太多啊。

miaomiaomiao 发表于 2013-11-25 19:02
对于蚂蚱的回收，本人还是持认同态度。有点不同看法的是对他蹦回原地的做法。如果它不是蹦回原地，而是选陆 ...

在卡角打GEO卫星 肯定要掉进海里了
而且早期的猎鹰想用降落伞回收 还没开伞就因为过载解体 反正都是要用主发动机减速的

callmeK 发表于 2013-11-25 19:08
在卡角打GEO卫星 肯定要掉进海里了
而且早期的猎鹰想用降落伞回收 还没开伞就因为过载解体 反正都是要 ...
发射场不一定非得建在卡角，酒泉西昌的一级落点都在内陆，不照样发射卫星。减速到气动压允许的程度是必须的，只作这一步，会比不但要把切向速度彻底减干净然后还要贴上飞回速度所需的燃料少的多的。而且弹道优化也比飞回式方便得多。

当然也可以有变通做法，看看落区附近有没有小岛。或者，蚂蚱的返回定位精度应该是米一级的，回收船用GPS精确定位，让它直接落船上，然后用喇叭形抱杆抱紧固定。

SRB的固体燃料制造、运输和使用好像是比液氢、煤油的麻烦的多，价格好像也不便宜。
固推似乎也比较适合同液氢/液氧搭配使火箭获得比较大的载荷，这样似乎提高了造价。

schliffen 发表于 2013-11-25 10:53
其实SpX在这里讨了个巧

猎鹰9的运载能力，正好不够发射6吨级的重型通信卫星，接下来一个档次的载荷， ...
同意。

今年三次发射都可以用来试验回收技术。今天晚上第二次发射，且看结果如何？

最新消息，这次不试图回收第一级。重点是发射通讯卫星。

hukan 发表于 2013-11-26 03:45
最新消息，这次不试图回收第一级。重点是发射通讯卫星。
因为这次得发高轨道，卫星又重，没有多余的燃料用来减速。

这玩意儿成功了，上火星也有大用处哦！

nasa的垂直起降项目是否成功过，现在被砍掉了吧

完全看不懂楼主发这么长帖子要表达什么观点

关于降低发射成本，好几年前我设想的一个方案，当时发在这里的
http://lt.cjdby.net/thread-411841-1-1.html
两级入轨3级抛<>一级液氧罐回收方案，特殊的氧化剂分配及携带方式，目的是牺牲运力，降低成本


一级携带过量的煤油及单独的液氧罐，液氧罐用完降落伞回收，因为液氧罐更重更贵
二级携带过量的液氧，一级液氧罐抛弃后，二级过量液氧供应一级使用，一级煤油耗完后抛弃
然后第二级可以是液氢也可以是煤油，直接同剩余的液氧将载荷发射入轨

这样3级抛射，但却是2级入轨，可以省掉一级，同时一级液氧罐回收，应该可以比普通的3级火箭成本更低，只是运力肯定要差

H7N9 发表于 2013-11-26 11:31
完全看不懂楼主发这么长帖子要表达什么观点
只有火箭发射费用再减少一个量级或更多，人类才可能真正走进外太空，才能设想如何开创外太空的资源，否则，就只能呆在地球上。

Elon Musk要向火星移民并使用火星的甲烷，这就是他的野心。 也许在他野心实现前，人类可以在同步轨道之内建立上千吨级别或更大的太空站。

说到底，要想把太空探险变成盈利的事业，第一件事情就是得大大降低发射载荷的价格。有了低价，就有新的应用，新的市场，不限于GPS或通信卫星。

只有火箭发射费用再减少一个量级或更多，人类才可能真正走进外太空，才能设想如何开创外太空的资源，否则 ...
比廉价发射，F9可拼不过XS-1。F9的垂直返回方式只是权宜之计，SpX没有必须的航空技术不得已的选择。

hukan 发表于 2013-11-29 07:01
只有火箭发射费用再减少一个量级或更多，人类才可能真正走进外太空，才能设想如何开创外太空的资源，否则 ...
LOL

靠化学火箭就别指望开发外太空了，哪怕火箭100%回收不需要检修都没用

SpaceX作为商业公司，比国营的NASA在经济上有优势是肯定的。至于技术么？只能呵呵了

垂直降落并再起飞是登火星必须技术，Musk这个考虑很长远。

垂直降落并再起飞是登火星必须技术，Musk这个考虑很长远。
这个没必要，火星的第一宇宙速度单级固体火箭就能达到。
战神计划火星登陆舱上升段就是猎户座加三台RL10，现在波音的计划动力系统更简单。
还有Musk登火的飞船是红龙，就是增强动力版载人龙，靠返回舱侧壁的多用发动机组进入环火轨道。

LOL

靠化学火箭就别指望开发外太空了，哪怕火箭100%回收不需要检修都没用

NASA的航天发射依赖航天发射联盟，波音和洛马可也是商业公司。
SpX的优势在于他是新兴航天企业，而且一开始走的就是廉价路线。而且猎鹰的道路可不平坦，NASA下单子的廉价发射任务的新兴航天企业不止他一个，甚至还有ATK这种大户参与。

你只考虑人降落，那从火星回地球呢？真的只飞单程呀！？
回地球，需要在火星发射一个600-800吨级别的火箭，箭体及发动机也要20-50吨。这样复杂的东西，最初几次在火星生产是不可能的，必须事先无人从地球发射运输过去，然后垂直降落在火星。
在火星只生产甲烷和液氧。

楠宫萧vn 发表于 2013-11-29 10:27
这个没必要，火星的第一宇宙速度单级固体火箭就能达到。
战神计划火星登陆舱上升段就是猎户座加三台RL10 ...

你只考虑人降落，那从火星回地球呢？真的只飞单程呀！？
回地球，需要在火星发射一个600-800吨级别的火箭，箭体及发动机也要20-50吨。这样复杂的东西，最初几次在火星生产是不可能的，必须事先无人从地球发射运输过去，然后垂直降落在火星。
在火星只生产甲烷和液氧。

wormwang 发表于 2013-11-29 09:54
垂直降落并再起飞是登火星必须技术，Musk这个考虑很长远。
几十年前登月就实现的技术

miaomiaomiao 发表于 2013-11-25 19:29
发射场不一定非得建在卡角，酒泉西昌的一级落点都在内陆，不照样发射卫星。减速到气动压允许的程度是必须 ...
美国人毛病多，不许飞越居民区，不许在大部分陆地上空作动力段飞行，否则的话好办多了

即使在内陆修建发射场，要满足28-89度射向数百公里内（不光是落区）没有居民点，也很不容易的，又不能当真修在沙漠中央，最起码要依托高等级公路和水源

不屈的灵魂 发表于 2013-11-25 19:49
SRB的固体燃料制造、运输和使用好像是比液氢、煤油的麻烦的多，价格好像也不便宜。
固推似乎也比较适合同 ...
液氢最麻烦，虽然价格并不贵，但蒸发太快，储运操作麻烦多多

固体火箭算个特大号火工品，主要是安全防爆上有要求，本身运用起来是很方便的，也没有加注等等名堂

你只考虑人降落，那从火星回地球呢？真的只飞单程呀！？
回地球，需要在火星发射一个600-800吨级别的 ...
轨道器在环火轨道，登陆器上升段与轨道器对接后轨道器负责返回。
从火星表面发射火箭？呵呵，就算射上去又有什么意义？在火星打200吨的载荷也不是什么简单的工作。再说甲烷发动机对于载人登火比冲根本不够。核热上面级和电推还能考虑。
还是那句话，阿波罗载人登月时就解决的问题。
星座计划登陆火星是7个130吨模块，包括两个登陆模块，一个深空生活舱，四个动力模块。四个动力模块里，有两个是单程的，负责将登陆模块送上环火轨道；然后剩下的两个动力模块和深空生活舱在近地轨道对接，两个动力模块分别负责往返。
Musk的方案也和这个差不多，只不过简化一下登陆模块，动力模块换非核方案而已。

液氢最麻烦，虽然价格并不贵，但蒸发太快，储运操作麻烦多多

固体火箭算个特大号火工品，主要是安全防 ...
ATK的自由还是挺有前途的。

你只考虑人降落，那从火星回地球呢？真的只飞单程呀！？
回地球，需要在火星发射一个600-800吨级别的 ...
至于垂直登陆那就更不需要了，130吨8米直径30多米长的登陆模块都是躺着登陆

你只考虑人降落，那从火星回地球呢？真的只飞单程呀！？
回地球，需要在火星发射一个600-800吨级别的 ...
糟糕，图又没发上去
这次应该可以了。这就是组合后的载人火星飞船主体。两个燃料箱，一个奔火一个返回，核热上面级发动机。

楠宫萧vn 发表于 2013-11-29 15:06
轨道器在环火轨道，登陆器上升段与轨道器对接后轨道器负责返回。
从火星表面发射火箭？呵呵，就算射上去 ...
Musk 算钱算的很精的。
2个130吨带燃料的返回模块，相比30吨加10吨左右液氧甲烷火星生产设备，发射费用便宜不少。

我也是自己猜测，因为Musk号称一切都为载人登火星考虑设计。否则他那个Raptor搞个300吨的甲烷火箭真没必要。液氧煤油和他现有的继承性大多了，生产线组建和管理也省钱了。

wormwang 发表于 2013-11-29 17:43
Musk 算钱算的很精的。
2个130吨带燃料的返回模块，相比30吨加10吨左右液氧甲烷火星生产设备，发射费用 ...
Musk的火星登陆方案基本山寨星座计划，下面这个图是灵感火星计划，计划采用龙完成环火任务，借鉴了星座的充气式深空生活舱。

登陆方案估计也就加两个登陆模块。
在火星生产甲烷和发射轨道级……科幻小说看多了？MUSK再省钱也不会这么二逼。MUSK和图拉丁吧的收破烂的有一个共同点，有能用的就不用更好的。前提是能用。

楠宫萧vn 发表于 2013-11-29 18:08
Musk的火星登陆方案基本山寨星座计划，下面这个图是灵感火星计划，计划采用龙完成环火任务，借鉴了星座的 ...
你这些主要都是登陆火星的，都少了考虑火星返回的载荷。
火星返回比去更困难。

你这些主要都是登陆火星的，都少了考虑火星返回的载荷。
火星返回比去更困难。
都有返回，你当制定方案都是傻子？给你说多少遍了，两个动力模块分别负责往返。你就不会找个视频看看？