火箭一级动力着陆的新思路，专用小型着陆发动机

来源：百度文库 编辑：超级军网 时间：2024/04/29 17:53:50


美国猎鹰9火箭采用小发动机多台并联，采用其中一台动力着陆的方案，但是为了增加稳定性必须安装格栅舵，还要求发动机有不错的截流能力，这些要求都不低

我们可以考虑在现有长征7等火箭的一级安装4台专用变推力着陆发动机的方案，实现火箭的一级回收，而且4台小发动机还能提供发射时的姿态控制，从而省略火箭的尾翼，长7火箭2台主发动机推力高达240吨，如果用来着陆那发动机的有不现实的截流能力才行，显然行不通，但是安装4台着陆发动机显得经济实惠，还不会大规模改变现有设计，增加的干重也非常有限，不失为大推力主发动机火箭芯级回收的优质方案

幻想一下：ULA下一代火箭就会用这个方案



美国猎鹰9火箭采用小发动机多台并联，采用其中一台动力着陆的方案，但是为了增加稳定性必须安装格栅舵，还要求发动机有不错的截流能力，这些要求都不低

我们可以考虑在现有长征7等火箭的一级安装4台专用变推力着陆发动机的方案，实现火箭的一级回收，而且4台小发动机还能提供发射时的姿态控制，从而省略火箭的尾翼，长7火箭2台主发动机推力高达240吨，如果用来着陆那发动机的有不现实的截流能力才行，显然行不通，但是安装4台着陆发动机显得经济实惠，还不会大规模改变现有设计，增加的干重也非常有限，不失为大推力主发动机火箭芯级回收的优质方案

幻想一下：ULA下一代火箭就会用这个方案

实际上无论是一级动力着陆还是降落伞气囊着陆还是有翼滑翔着陆，在再入之前都要动力减速至3马赫左右。猎鹰9做了一些防热措施能顶到4马赫，RSB样机是动力减速至3马赫再入，K1没有相关资料。
显然干质比就会更烂
cjdam2003A 发表于 2015-4-6 17:14
显然干质比就会更烂
就和你们家那格栅舵不重似的
cjdam2003A 发表于 2015-4-6 17:14
显然干质比就会更烂
干质比越烂，需要的推力越大，这样下去恶性循环了
长7芯级回收的话，那四台小发动机至少推力也要几十吨吧，如果推重比控制不好，对于火箭增重也不小啊
base_back 发表于 2015-4-6 17:18
就和你们家那格栅舵不重似的
就你长7这个，尾部还有空气舵，笑死，这控制得多烂哦。就加上格栅舵，猎鹰9干质比也照样爆长7，长7官方就没敢想过还玩回收吧，恐怕即使能实现，运力也惨不忍睹
cjdam2003A 发表于 2015-4-6 17:31
就你长7这个，尾部还有空气舵，笑死，这控制得多烂哦。就加上格栅舵，猎鹰9干质比也照样爆长7，长7官方就 ...
你真的很无聊，
4台着陆发动机在升空的时候就是死重啊。
base_back 发表于 2015-4-6 17:33
你真的很无聊，
你更无聊，长7官方就不敢有你这样的脑洞，不过也亏得他们还有点自知之明
4台着陆发动机在升空的时候就是死重啊。
任何火箭都会有死重
你更无聊，长7官方就不敢有你这样的脑洞，不过也亏得他们还有点自知之明
一个方案被你无限放大真是够了
base_back 发表于 2015-4-6 17:45
任何火箭都会有死重

问题是你这是故意加的死重啊，相当于在用一部分入轨载荷换重复使用能力。
虽然可回收的火箭基本上都这样，可是你这代价太大了，不如直接用主发动机省资源。
抛开干质比问题不谈。CZ7芯一级是双发YF100，如果加4台游机，其实是主发两侧各两台，没法十字形布置。如果这样姿控也没问题，或许可以考虑2台游机。
可以考虑变循环发动机。起飞时泵压大推力，降落时改挤压循环，直接利用储箱鸭梨挤压，低室压低流量低推力工作，因为不涉及涡轮泵等的工作参数匹配，控制起来相对简单。
miaomiaomiao 发表于 2015-4-6 18:35
可以考虑变循环发动机。起飞时泵压大推力，降落时改挤压循环，直接利用储箱鸭梨挤压，低室压低流量低推力工 ...
那就要一款新的起飞级发动机了。lz的这个基本上用已有产品。
farocean3000 发表于 2015-4-6 18:46
那就要一款新的起飞级发动机了。lz的这个基本上用已有产品。
新的起飞发动机？？改动有多大？
miaomiaomiao 发表于 2015-4-6 19:07
新的起飞发动机？？改动有多大？
你说的变循环发动机是说起飞级吧，难道我理解错了？
farocean3000 发表于 2015-4-6 19:11
你说的变循环发动机是说起飞级吧，难道我理解错了？
当然没有错，但我认为你高估了改进难度。在对比冲无要求、推力、流量都极大幅度降低的情况下，泵压改挤压就如同电动助力车选用脚踏模式工作，你不会因为需要脚踏就要求把电动车的发动机全面重新设计吧？

如果变循环要求的是挤压模式像泵压一样强劲，那绝对要搞新型号，但现在没这个要求啊，现在只要求一个零头的推力。你想想泵压和挤压的结构模式，看看一个泵压发动机在低流量低压力的挤压模式下工作需要做哪些改进？
miaomiaomiao 发表于 2015-4-6 19:28
当然没有错，但我认为你高估了改进难度。在对比冲无要求、推力、流量都极大幅度降低的情况下，泵压改挤压 ...
我记得挤压对贮箱结构有一定要求
ULA下一代火箭的复用方案，可能跟Blue Orion会有些关系。不一定用格栅舵，但顶部恐怕有气动阻力装置，作用类似。
个人觉得实现起来数据会很难看来自: iPhone客户端
miaomiaomiao 发表于 2015-4-6 19:28
当然没有错，但我认为你高估了改进难度。在对比冲无要求、推力、流量都极大幅度降低的情况下，泵压改挤压 ...
挺好的想法～就看室压大幅降低后剩下多少推力了
放松落点精度的话可以用降落伞减速，一千米高度开伞的话也不需要太大的降落场地～
火箭底部比较拥挤，专用发动机说不定可以装在火箭头部，头朝下着陆。火箭着陆的时候头重脚轻更好控制。
enroger 发表于 2015-4-7 01:31
放松落点精度的话可以用降落伞减速，一千米高度开伞的话也不需要太大的降落场地～
开伞前提是落到一千米高度的时候速度和姿态都还可控
miaomiaomiao 发表于 2015-4-6 19:28
当然没有错，但我认为你高估了改进难度。在对比冲无要求、推力、流量都极大幅度降低的情况下，泵压改挤压 ...

不知道历史上是否有类似型号，燃烧室和喷管设计在两个模式下不好协调。
燃烧室高/低室压双模稳定燃烧问题不易定量分析，喷管面积比取舍在双模式下的矛盾倒是非常突出。YF100喷管面积比约35，挤压循环模式下室压低，此面积比下喷管出口燃气分离，没法工作。如果按照挤压循环要求决定喷管设计，要大幅缩小喷管面积比，则泵压模式下真空比冲损失大、对运力影响大。如果能在技术指标性能上取得平衡，或许才可以这么搞。
长7芯级回收的话，那四台小发动机至少推力也要几十吨吧，如果推重比控制不好，对于火箭增重也不小啊

1、2吨增重顶天了吧
base_back 发表于 2015-4-6 17:33
你真的很无聊，
我们的航空航天材料以及结构设计与结构力学的确大幅度落后于美帝。

中国要搞一级复用还是研究类似XS-1那种方案吧，
我就想问问，截流是什么意思。

好像没在专业书籍里面见过这概念。
enroger 发表于 2015-4-7 01:28
挺好的想法～就看室压大幅降低后剩下多少推力了
还有个问题，室压大幅下降，发动机还能不能稳定工作都是个疑问呢
楼主想多了，目前看TG现有的火箭在设计上就没考虑过回收，除非重新设计一款火箭，而且难度可不比长五小。
cjdam2003A 发表于 2015-4-6 17:14
显然干质比就会更烂
将游机增大吧，不用专门搞专用的。
老狼正宗 发表于 2015-4-6 17:48
问题是你这是故意加的死重啊，相当于在用一部分入轨载荷换重复使用能力。
虽然可回收的火箭基本上都这 ...
用主发动机，要不是主发动机诉台数很多，要不是有非常好的节流能力，实现起来并不容易。
在现有的技术水平之下，一级复用优势不大呀。
cjdam2003A 发表于 2015-4-6 17:31
就你长7这个，尾部还有空气舵，笑死，这控制得多烂哦。就加上格栅舵，猎鹰9干质比也照样爆长7，长7官方就 ...
你这做法就像是在炫耀自家的玩具，但是问题来了，猎鹰9是你家的吗？太空x是你家的吗？
你这做法就像是在炫耀自家的玩具，但是问题来了，猎鹰9是你家的吗？太空x是你家的吗？
长征火箭是你家的吗？

失敬，原来你是航天科技的老总？国防科工委的领导？还是在中南海行走？
fenrar 发表于 2015-4-7 14:33
你这做法就像是在炫耀自家的玩具，但是问题来了，猎鹰9是你家的吗？太空x是你家的吗？
就好像长征7和你有1毛钱关系似的，呵呵
cjdam2003A 发表于 2015-4-7 18:06
就好像长征7和你有1毛钱关系似的，呵呵
我是中国人，长7是中国火箭，谢谢，你想说你是美国人？
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