关于火箭回收,我有个方案,纯属乱想,欢迎拍砖。

来源:百度文库 编辑:超级军网 时间:2024/05/02 16:19:59
简单说,就是“降落伞 + 直升机拉网空中捕捉”。

首先,为降低工程难度,只能回收主发动机舱段,低价值的、占第一级重量最大的外壳与主发动机舱段分离后丢弃。
这样,比较容易做到“发动机舱段的重量小于任何一架直升机的吊运载荷”,可以大大降低风险。

主发动机舱段靠降落伞把速度尽量降低(甚至可以加装几个反推小火箭以进一步降低末段速度,与飞船返回舱接近地面数米时的反推小火箭同理)。3架或4架重型直升机扯着一个由高弹性高强度材料绳索编成的大面积网,在火箭下落的轨迹下方等待,接住,然后吊运到指定地点。

航天版的几位大牛能否提供火箭主发动机的重量数据?简单说,就是“降落伞 + 直升机拉网空中捕捉”。

首先,为降低工程难度,只能回收主发动机舱段,低价值的、占第一级重量最大的外壳与主发动机舱段分离后丢弃。
这样,比较容易做到“发动机舱段的重量小于任何一架直升机的吊运载荷”,可以大大降低风险。

主发动机舱段靠降落伞把速度尽量降低(甚至可以加装几个反推小火箭以进一步降低末段速度,与飞船返回舱接近地面数米时的反推小火箭同理)。3架或4架重型直升机扯着一个由高弹性高强度材料绳索编成的大面积网,在火箭下落的轨迹下方等待,接住,然后吊运到指定地点。

航天版的几位大牛能否提供火箭主发动机的重量数据?


MD的火箭回收脑洞,这些都是土星火箭的回收方(脑)案(洞)

使用洛加罗翼型





翼伞



水面溅落





降落伞+直升机







据说还有热气球和类似航天飞机一样在跑道上降落的方案



MD的火箭回收脑洞,这些都是土星火箭的回收方(脑)案(洞)

使用洛加罗翼型

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翼伞

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水面溅落

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降落伞+直升机

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据说还有热气球和类似航天飞机一样在跑道上降落的方案

网子绳索的材料可以用类似蹦极绳索的材料。

网子可以不用很大,比如有20米×20米就足够了。有差分GPS,目标的下降轨迹、直升机、网子的位置都可以精确得到,应用闭环控制,让目标始终对准网子的靶心降落不是什么难事。

目标舱段表面可以设计一些钩子,只要任何一个钩子擦过网子的绳索,就勾住,脱不开。

直升机与网子相连的主承力绳索上应该设计高效阻尼器,避免目标接触网子之后产生振荡而对直升机产生过大的影响。
这样拉一张网,还不如换成气垫或者水垫铺在海面上或者地面上。
gogogostar 发表于 2015-1-18 00:52
这样拉一张网,还不如换成气垫或者水垫铺在海面上或者地面上。
气垫、水垫移动不方便吧?如果气垫、水垫是固定的,那火箭就得和猎鹰9差不多,要靠自己的动力“飞”到气垫的位置。
2楼资料党粗线!!



晕,侬咋又在前面加了俩图片。那我也补充编辑一下吧。

图1:“洛加罗翼”降落,从工程上不可能实现,比如飞翼太大、怎么折叠、怎么展开、降落撞击地面肿么办。。。。bug太多,简直浑身都是漏洞,我就不一一指出了。
图2:翼伞,还不如图3中的方案好,触地速度比图3还大得多,至少几十公里每小时(这是由降落伞的原理和大气密度决定的)火箭除非是实心的高强度钢,否则绝逼撞坏了。
图3:最简单,但无法保证落地时的撞击程度,火箭发动机还是有可能撞坏的。
图4:泡在海水里,发动机是否受得了?防水是否可行?
图5、6、7:这个方案最不靠谱。让一个直升机用钩子勾住以数十公里每小时速度下降的目标,貌似难度很大啊。 降落伞不是刚性的,直升机下面的绳索不是刚性的,而且最关键的是,直升机在降落伞上方,气流狂喷,降落伞绝对不可能保持稳定,东倒西歪都是轻的,说不定会缠绕,然后被目标拉着骤然下降,咣当。。。,感觉勾住的概率比舰载机在航母着舰时一次就成功勾住拦阻索还小至少一个数量级。

笑脸男人 发表于 2015-1-18 00:46


晕,侬咋又在前面加了俩图片。那我也补充编辑一下吧。

图1:“洛加罗翼”降落,从工程上不可能实现,比如飞翼太大、怎么折叠、怎么展开、降落撞击地面肿么办。。。。bug太多,简直浑身都是漏洞,我就不一一指出了。
图2:翼伞,还不如图3中的方案好,触地速度比图3还大得多,至少几十公里每小时(这是由降落伞的原理和大气密度决定的)火箭除非是实心的高强度钢,否则绝逼撞坏了。
图3:最简单,但无法保证落地时的撞击程度,火箭发动机还是有可能撞坏的。
图4:泡在海水里,发动机是否受得了?防水是否可行?
图5、6、7:这个方案最不靠谱。让一个直升机用钩子勾住以数十公里每小时速度下降的目标,貌似难度很大啊。 降落伞不是刚性的,直升机下面的绳索不是刚性的,而且最关键的是,直升机在降落伞上方,气流狂喷,降落伞绝对不可能保持稳定,东倒西歪都是轻的,说不定会缠绕,然后被目标拉着骤然下降,咣当。。。,感觉勾住的概率比舰载机在航母着舰时一次就成功勾住拦阻索还小至少一个数量级。
笑脸男人 发表于 2015-1-18 00:46
MD的火箭回收脑洞,这些都是土星火箭的回收方(脑)案(洞)

使用洛加罗翼型
忘了感谢兄弟提供这么多前人的牛逼方案。

谢谢!!

我比musk聪明。
锻铁 发表于 2015-1-18 01:34
我比musk聪明。
马龙当然是很油菜的,但肯定不会在所有方面都比我聪明。
锻铁 发表于 2015-1-18 01:34
我比musk聪明。
马龙又不是万能的,你这话意思不大。
2015-1-18 01:32 上传

笑脸男人 发表于 2015-1-18 01:42
降落伞可以支撑火箭的重量的
米帝都做过了啊? 为啥没实用化? 是不是没成功被否定了?
笑脸男人 发表于 2015-1-18 01:42
降落伞可以支撑火箭的重量的
还有一点,貌似这些直接钩降落伞的方案,目标重量都很小,如果换成几吨重的大目标,实现的难度应该会直线上升。
笑脸男人 发表于 2015-1-18 01:42
降落伞可以支撑火箭的重量的
仔细想了想,中间两个图,靠固定翼飞机用绳圈套降落伞,这特么难度简直逆天啊。
几百公里的时速,掠过几十公里速度下降的降落伞,要保证不撞上降落伞,又不能高过降落伞太多,这照片绝逼是飞了N次才拍出来的。
楼主想想,俄国人为什么要弄米26,多用几架直升机一起吊不就好了?

clibra 发表于 2015-1-18 01:45
米帝都做过了啊? 为啥没实用化? 是不是没成功被否定了?


那些是回收卫星的,回收火箭需要更大的直升机,据说旋翼有足球场那么长,当然富勒的这种直升机存在噪音大(旋翼尖端速度会超过音速)和耗油量大的问题


你可以百度富尔顿回收系统



clibra 发表于 2015-1-18 01:45
米帝都做过了啊? 为啥没实用化? 是不是没成功被否定了?


那些是回收卫星的,回收火箭需要更大的直升机,据说旋翼有足球场那么长,当然富勒的这种直升机存在噪音大(旋翼尖端速度会超过音速)和耗油量大的问题


你可以百度富尔顿回收系统


LZ的方案只回收发动机类似shuttle-c
bigtian 发表于 2015-1-18 02:00
楼主想想,俄国人为什么要弄米26,多用几架直升机一起吊不就好了?
我一开始就认为米26那个级别的直升机最适合这个方案。要三架的原因很简单,就是为了张开网子。

笑脸男人 发表于 2015-1-18 02:02
那些是回收卫星的,回收火箭需要更大的直升机,据说旋翼有足球场那么长,当然富勒的这种直升机存在噪音 ...
使用飞行床架,4个角各一个螺旋桨,吊个3、40吨应该没问题,空火箭本身也没多重。
1.美国好像研究用飞机降落途中的用缆索兜的方案,想让好莱坞特技队执行,结果怎么样不知道了。
2.猎鹰9在海边发射,所以用了海上浮动平台,感觉是个不错的方案,很多事别人不点破你是无法想到了的,因此首创的点子可3能有缺陷但最为难能可贵。
3.从仁兄的方案我想是不是采用一个固定悬空柔性大网是不是技术风险更小小一点,因为从SpaceX这次试验看定位返回好像难度小一定,最大问题依然是软着陆问题。
依然,均是受各位大侠(含楼主和楼上各位朋友,当然还有MUSK)启发,请拍砖!
何必用直升机?测得着陆点后搞几架大型吊车把网举高点高行了。


你这样拉网是不行的,因为网子中央有一点力,就会产生很大的横向力,把直升机拉一块打架了。
我想的办法是伞降 然后直升机拉一个防水罩子接住火箭,
这样当降落伞吊着火箭下降时,3架直升机 在下面拉一个防水罩子 全面罩住火箭,然后脱锁,然后火箭掉水里。防水罩子有浮标,火箭不会沉太深。打捞比较容易。

或者改动你的拉网吊装模式。
三架直升机拉一个带兜的斜网,火箭落在这个兜里后,二架直升机与网子托锁,然后用一架直升机吊住火箭

你这样拉网是不行的,因为网子中央有一点力,就会产生很大的横向力,把直升机拉一块打架了。
我想的办法是伞降 然后直升机拉一个防水罩子接住火箭,
这样当降落伞吊着火箭下降时,3架直升机 在下面拉一个防水罩子 全面罩住火箭,然后脱锁,然后火箭掉水里。防水罩子有浮标,火箭不会沉太深。打捞比较容易。

或者改动你的拉网吊装模式。
三架直升机拉一个带兜的斜网,火箭落在这个兜里后,二架直升机与网子托锁,然后用一架直升机吊住火箭
twtydn 发表于 2015-1-18 11:32
何必用直升机?测得着陆点后搞几架大型吊车把网举高点高行了。
随便吹个风都可以把 着陆点吹偏几百米
火箭一级弹道高点70公里,接近真空,没法开伞。进入稠密大气层时,一级下降速度4倍音速,目前地球上没有哪种材料制作的降落伞可以在4倍音速下开伞。不开伞靠气动减速,火箭会被大气撕得粉碎。所以在进入大气层前,必须减速,必须用发动机,既然用了发动机,就一用到底,就没必要再搞一套开伞系统增加复杂度。
一般来说,五分钟内就能想到的方案,过去五十年内肯定有人想到过而且尝试过
各种奇奇怪怪的方案基本都有人想过。
包括楼主这个。
不用降落伞也可以,用降落伞也可以,多点富裕时间,反正火箭展开一个大网,然后反推减速,减速到足够低甚至悬停都可以,直升机飞过来,勾住完事。省了最关键的着陆过程。
oldwatch 发表于 2015-1-18 11:55
一般来说,五分钟内就能想到的方案,过去五十年内肯定有人想到过而且尝试过
完全同意。


我来提一个至少本楼没人提过的:
只回收引擎
箭体动力或气动减速都无所谓,但距离地面几十米的时候悬停,然后倒转,用燃料箱和外壳做缓冲,保护发动机。回收地点最好选在类似沙漠的地方,以便让箭体不要倾倒,直接插在地面上。
clibra 发表于 2015-1-18 02:10
我一开始就认为米26那个级别的直升机最适合这个方案。要三架的原因很简单,就是为了张开网子。
楼主初中物理课没好好上啊。
好像滑翔伞的方案已经在试样了。
关中大侠 发表于 2015-1-18 11:12
1.美国好像研究用飞机降落途中的用缆索兜的方案,想让好莱坞特技队执行,结果怎么样不知道了。
2.猎鹰9在 ...
1. 的结果。

2004年9月,创世纪号探测器将装载太空样本的太空舱发射至地球表面,但事情进展并不顺利,太空舱的降落伞并未打开,最终以306公里时速坠落在犹他州沙漠上。目前最新研究的实验样本来自于该太空舱。

揭秘地球起源身世 并非源于太阳系初始物质(图)
miao~ 发表于 2015-1-18 12:39
完全同意。
之回收引擎的方案到处都是。不过你的箭体插沙子里的防倾倒方案我还是第一次看到。
呵呵,还是回收发动机比较现实。
关中大侠 发表于 2015-1-18 11:12
1.美国好像研究用飞机降落途中的用缆索兜的方案,想让好莱坞特技队执行,结果怎么样不知道了。
2.猎鹰9在 ...
固定的着陆点肯定是要求火箭本身要靠自己的动力“飞”到指定位置的。
这个方案之所以用直升机拉网,是为了快速机动,从而火箭的难度降低,代价仅仅是降落伞和“发动机段燃料舱壳体段分离机构”。
twtydn 发表于 2015-1-18 11:32
何必用直升机?测得着陆点后搞几架大型吊车把网举高点高行了。
大型吊车时速能跑多块?能越野不?
OwO 发表于 2015-1-18 11:43
你这样拉网是不行的,因为网子中央有一点力,就会产生很大的横向力,把直升机拉一块打架了。
我想的办法是 ...
防水罩子 全面罩住火箭 ==== 这个很难的,工程上几乎无可操作性。

二架直升机与网子托锁,然后用一架直升机吊住火箭 ==== 我顶楼第三句已经隐含了这个意思。即一架直升机就可以完成吊运。但如果主牵引索上配置高效的阻尼器的话,应该可以实现3架共同吊运。
OwO 发表于 2015-1-18 11:43
你这样拉网是不行的,因为网子中央有一点力,就会产生很大的横向力,把直升机拉一块打架了。
我想的办法是 ...
关于避免横向分力拉扯直升机,这种基础的力学问题我当然已经考虑过。高弹性牵引索 + 高效阻尼器 应该可以实现。
sonic23 发表于 2015-1-18 11:52
火箭一级弹道高点70公里,接近真空,没法开伞。进入稠密大气层时,一级下降速度4倍音速,目前地球上没有哪 ...
返回式飞船开伞前用反推火箭减速吗?能否确认一下。
oldwatch 发表于 2015-1-18 11:55
一般来说,五分钟内就能想到的方案,过去五十年内肯定有人想到过而且尝试过
说话这么文艺。