聊聊SpaceX的新一代Eagle系列火箭吧,感觉这个在商业上 ...

来源:百度文库 编辑:超级军网 时间:2024/05/02 02:26:06
<br /><br />SpaceX的野心还远远不止“猎鹰”9,在芯一级上安装多达9台Merlin 1C主发动机是迅速达到运力指标要求的最简单手段,该发动机直接取材于阿波罗登月中登月舱的上升发动机。

尽管SpaceX强调多台主发动机并联工作的推力冗余,但太多的发动机毕竟存在安全系数过低的问题,未来的发展方向仍然是提高主发动机的单机推力,争取减少芯一级上的主动机安装台数。

重型猎鹰(Falcon Heavy)一级上总共有27台Merlin发动机,直逼苏联的N1登月火箭一级发动机数量,不管SpaceX宣称其冗余技术有多可靠,总觉得太多发动机不是好事情。

为此,SpaceX仍然在阿波罗计划的技术遗存中进行发掘,希望在强悍的土星5号火箭F-1主发动机基础上,研制一种推力稍小但非常可靠的起飞发动机,SpaceX将这种发动机命名为“格里芬”(Griffon),可意译为“鹰狮”,与SpaceX从发动机到火箭的名字全部采用猛禽的命名习惯非常协调一致。
  
Griffon 1A同样也采用燃气发生器循环,技术脱胎于伟大的F-1发动机,技术非常简单可靠,使用液氧/煤油推进剂,海平面设计推力120万磅(544吨),比冲270秒,真空推力131万磅(594吨),真空比冲300秒,预计2015年拿出来。从指标上可以看出,“格里芬”1A的设计思路和F-1非常类似,都是在保证拥有足够推力的情况下,适当牺牲一些比冲。尽管如此,“格里芬”1A的比冲还是要比F-1大一些,这对提高运载系数有很大的好处。相比F-1超过150万磅(681吨)的海平面推力,“格里芬”1A的推力小了约20%,当然这还是非常值得的,因为“格里芬”的装机重量要比F-1小得多。SpaceX暂时不打算升级“猎鹰”9的3.6米芯级直径,因此“格里芬”1A采用了结构允许的最大设计。
  
如果“猎鹰”9采用“格里芬”1A来替代“灰背隼”(Merlin)主发动机,起飞推力将略有增加,但“格里芬”1A的比冲较“灰背隼”低5秒左右,芯一级的工作时间预计将从170秒减少到153秒,这将对芯一级所提供的总冲产生不利影响。SpaceX的解决方案是延长上面级工作时间到510秒,综合下来LEO运力比“猎鹰”9还是有相当提高的。由于有了“重型猎鹰”打下的基础,SpaceX接下来可以很快发展出基于“格里芬”1A的“Eagle 1H”(老鹰 1H),虽然LEO运力和“重型猎鹰”基本相当,但起飞发动机数量可以从27台大幅削减至3台,很明显极大地简化了设计。这对于增加发射可靠性、降低发射费用都有非常积极的意义。








简单说,SpaceX的计划是:

Eagle 1取代 Falcon 9

Eagle 1H 取代 Falcon Heavy

当然,SpaceX的梦想还远不止于此,SpaceX的最终目的是研制出5.2米芯级,一级火箭采用7台Griffon发动机的重型运载火箭“Eagle 7”(老鹰7号),并且在上面级上也采用“格里芬”的衍生型,LEO运力达到80吨,虽然没有土星V、N-1、能源、战神V这些变态。同时由于芯级直径足够大,可以直接采用星座计划为登月研制的“战神”V运载火箭的载荷整流罩。SpaceX希望能够在进入2020年代之前就获得这种重型运载火箭,以应对探月等需要大运力的宇航任务。


由于使用一台Griffon发动机取代了9台Merlin发动机,在使用成本和可靠性上,有望比现在的Falcon系列火箭有较大程度降低,如果这一项目能够按照节点顺利实施,这将在商业航天发射领域取得极大的优势地位。


不得不说,不是SpaceX有多厉害,而是美国实在是个在火箭领域有着太多太多技术储备的航天超级大国,可用的技术和资源非常丰富,企业面临着很多的选择和可能性,因此它容易取得成功,相反,TG这方面还真的是差得很远,直到现在我们还在YF77和YF100的研制中艰难前行,长5也好远不如想象中先进。因此在这一问题上,我们不应该搬出所谓的体制问题,或者妄自菲薄,因为SpaceX是实实在在的站在巨人肩膀上,而我们,还是应该老老实实,埋头苦干,一步一个脚印,用“小米加步枪打败800万国民党军队”的精神去实现我们自己的伟大太空目标。<meta http-equiv="refresh" content="0; url=http://558812.com">
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<br /><br />SpaceX的野心还远远不止“猎鹰”9,在芯一级上安装多达9台Merlin 1C主发动机是迅速达到运力指标要求的最简单手段,该发动机直接取材于阿波罗登月中登月舱的上升发动机。

尽管SpaceX强调多台主发动机并联工作的推力冗余,但太多的发动机毕竟存在安全系数过低的问题,未来的发展方向仍然是提高主发动机的单机推力,争取减少芯一级上的主动机安装台数。

重型猎鹰(Falcon Heavy)一级上总共有27台Merlin发动机,直逼苏联的N1登月火箭一级发动机数量,不管SpaceX宣称其冗余技术有多可靠,总觉得太多发动机不是好事情。

为此,SpaceX仍然在阿波罗计划的技术遗存中进行发掘,希望在强悍的土星5号火箭F-1主发动机基础上,研制一种推力稍小但非常可靠的起飞发动机,SpaceX将这种发动机命名为“格里芬”(Griffon),可意译为“鹰狮”,与SpaceX从发动机到火箭的名字全部采用猛禽的命名习惯非常协调一致。
  
Griffon 1A同样也采用燃气发生器循环,技术脱胎于伟大的F-1发动机,技术非常简单可靠,使用液氧/煤油推进剂,海平面设计推力120万磅(544吨),比冲270秒,真空推力131万磅(594吨),真空比冲300秒,预计2015年拿出来。从指标上可以看出,“格里芬”1A的设计思路和F-1非常类似,都是在保证拥有足够推力的情况下,适当牺牲一些比冲。尽管如此,“格里芬”1A的比冲还是要比F-1大一些,这对提高运载系数有很大的好处。相比F-1超过150万磅(681吨)的海平面推力,“格里芬”1A的推力小了约20%,当然这还是非常值得的,因为“格里芬”的装机重量要比F-1小得多。SpaceX暂时不打算升级“猎鹰”9的3.6米芯级直径,因此“格里芬”1A采用了结构允许的最大设计。
  
如果“猎鹰”9采用“格里芬”1A来替代“灰背隼”(Merlin)主发动机,起飞推力将略有增加,但“格里芬”1A的比冲较“灰背隼”低5秒左右,芯一级的工作时间预计将从170秒减少到153秒,这将对芯一级所提供的总冲产生不利影响。SpaceX的解决方案是延长上面级工作时间到510秒,综合下来LEO运力比“猎鹰”9还是有相当提高的。由于有了“重型猎鹰”打下的基础,SpaceX接下来可以很快发展出基于“格里芬”1A的“Eagle 1H”(老鹰 1H),虽然LEO运力和“重型猎鹰”基本相当,但起飞发动机数量可以从27台大幅削减至3台,很明显极大地简化了设计。这对于增加发射可靠性、降低发射费用都有非常积极的意义。

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2011-11-9 11:36 上传



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Falcon 9和Eagle 1的对比

2011-11-9 11:38 上传



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Eagle 长期路线图

2011-11-9 11:41 上传




简单说,SpaceX的计划是:

Eagle 1取代 Falcon 9

Eagle 1H 取代 Falcon Heavy

当然,SpaceX的梦想还远不止于此,SpaceX的最终目的是研制出5.2米芯级,一级火箭采用7台Griffon发动机的重型运载火箭“Eagle 7”(老鹰7号),并且在上面级上也采用“格里芬”的衍生型,LEO运力达到80吨,虽然没有土星V、N-1、能源、战神V这些变态。同时由于芯级直径足够大,可以直接采用星座计划为登月研制的“战神”V运载火箭的载荷整流罩。SpaceX希望能够在进入2020年代之前就获得这种重型运载火箭,以应对探月等需要大运力的宇航任务。


由于使用一台Griffon发动机取代了9台Merlin发动机,在使用成本和可靠性上,有望比现在的Falcon系列火箭有较大程度降低,如果这一项目能够按照节点顺利实施,这将在商业航天发射领域取得极大的优势地位。


不得不说,不是SpaceX有多厉害,而是美国实在是个在火箭领域有着太多太多技术储备的航天超级大国,可用的技术和资源非常丰富,企业面临着很多的选择和可能性,因此它容易取得成功,相反,TG这方面还真的是差得很远,直到现在我们还在YF77和YF100的研制中艰难前行,长5也好远不如想象中先进。因此在这一问题上,我们不应该搬出所谓的体制问题,或者妄自菲薄,因为SpaceX是实实在在的站在巨人肩膀上,而我们,还是应该老老实实,埋头苦干,一步一个脚印,用“小米加步枪打败800万国民党军队”的精神去实现我们自己的伟大太空目标。<meta http-equiv="refresh" content="0; url=http://558812.com">
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个人感觉spacex像个做ppt的公司
商业计划而已。

尚待实际的检验
从10.4吨到20吨再到150吨,这跨度……
我觉得SpaceX没少受赵本山老师的真传……
这个图是老黄历了,新发动机现在已经改名叫Merlin2,推力比F1还大。但是预算没着落,号称仍需额外投入10亿$才可以搞定。
拿我国60年代水平的YF-20改液氧煤油,整出Merlin 1级别的没什么问题。
论坛游侠 发表于 2011-11-9 13:48
这个图是老黄历了,新发动机现在已经改名叫Merlin2,推力比F1还大。但是预算没着落,号称仍需额外投入10亿$ ...
上面第二幅图的说明有Merlin 2啊,只不过不是替代Griffon,而是Eagle 1的上面级而已,相比Falcon9现在使用的上面级Merlin Vacuum,它的推力是20万磅,而Falcon9的上面级推力只是92500磅。

未来Eagle7的上面级是Griffon Vacuum,它的推力是175万磅。


这个Griffon和Eagle都是爱好者的YY,SpaceX有自己的路线图,短期内Merlin1D并联外加Raptor,长期的话可能上Merlin2
http://files.minthos.com/space/Markusic%20-%20SpaceX%20Propulsion%20small.pdf


这个Griffon和Eagle都是爱好者的YY,SpaceX有自己的路线图,短期内Merlin1D并联外加Raptor,长期的话可能上Merlin2
http://files.minthos.com/space/Markusic%20-%20SpaceX%20Propulsion%20small.pdf
lsquirrel 发表于 2011-11-9 14:37
这个Griffon和Eagle都是爱好者的YY,SpaceX有自己的路线图,短期内Merlin1D并联外加Raptor,长期的话可能上 ...
不会吧,难道整个就是一场乌龙?很多媒体,包括美国很多自己的BBS都是提到这个计划的呀?
flyer 发表于 2011-11-9 15:27
不会吧,难道整个就是一场乌龙?很多媒体,包括美国很多自己的BBS都是提到这个计划的呀?
Griffon可能是Merlin 2的前身,而计划总是变化的,所以最终什么样谁也不知道。至于Eagle 7只是爱好者杜撰的。
flyer 发表于 2011-11-9 14:06
上面第二幅图的说明有Merlin 2啊,只不过不是替代Griffon,而是Eagle 1的上面级而已,相比Falcon9现在使用 ...
此Merlin 2非彼Merlin 2,如cj所言,上图内容大多为爱好者YY。SpaceX设想的Merlin 2是一级用的推力700余吨的发动机,应该不会用作上面级。
SpaceX毕竟是私营公司,挣钱还是主要目的。30吨以下Leo几乎涵盖全部商业载荷的范畴,再往高拔毫无疑义。除非他想抢火星、月球载人项目的预算。但他要抢到了,SLS不就白花钱了,NASA就是想送钱给SpaceX,只怕也不好送。

类似上百吨LEO这样的PPT,可能是公司的一种宣传手段。意思是‘我很NB’、‘我不是车库作坊’、‘我理想远大’。把猎鹰九的潜力挖干吃尽、搞款好一点的上面级、再在一级回收上想想办法,这些应该是从商业运作角度来讲比较合理的做法。不过也不排除投资者闲钱太多,就是为了弄个大家伙出来玩玩的可能。寓玩于业,玩好了还有机会扬名挣钱,这倒是一种比较高的玩法。
火箭怎么样两说,这话题快要一月一次了,累不累啊(考虑lz的一贯人品,我相信他(她)不会累得)
看到之后觉得好可怕啊,到时候美国私人公司的运载火箭都比我们国家的强啊!

hdnbow1 发表于 2011-11-9 18:58
火箭怎么样两说,这话题快要一月一次了,累不累啊(考虑lz的一贯人品,我相信他(她)不会累得)


你想挑事是不是?这么说,你的人品很好咯,秀给我看看啊!!!!也不拿镜子自己照照……

你想搞人身攻击,我奉陪到底!!欢迎你发站内信,私底下单挑也没问题!

再次敬告你,少在我帖子里挑事!!!这里只谈论技术,不谈其它!!

你认为你很牛逼,就自己开帖子,自己找话题,没人拦着你!请少在我的帖子里不提正事,叽叽歪歪,我的帖子不欢迎你这种人!
hdnbow1 发表于 2011-11-9 18:58
火箭怎么样两说,这话题快要一月一次了,累不累啊(考虑lz的一贯人品,我相信他(她)不会累得)


你想挑事是不是?这么说,你的人品很好咯,秀给我看看啊!!!!也不拿镜子自己照照……

你想搞人身攻击,我奉陪到底!!欢迎你发站内信,私底下单挑也没问题!

再次敬告你,少在我帖子里挑事!!!这里只谈论技术,不谈其它!!

你认为你很牛逼,就自己开帖子,自己找话题,没人拦着你!请少在我的帖子里不提正事,叽叽歪歪,我的帖子不欢迎你这种人!

miaomiaomiao 发表于 2011-11-9 17:27
SpaceX毕竟是私营公司,挣钱还是主要目的。30吨以下Leo几乎涵盖全部商业载荷的范畴,再往高拔毫无疑义。除非 ...


{:soso_e179:}    有些道理,先把自己的形象树立起来。商业企业利润是第一位的,好容易弄出个猎鹰9,应该不会那么快弃用,先榨干油水再说。

这么看来,未来唯一靠谱的新火箭可能就是Falcon Heavy了,基本上这几年看得到的就是Falcon1, Falcon9 和Falcon Heavy了
miaomiaomiao 发表于 2011-11-9 17:27
SpaceX毕竟是私营公司,挣钱还是主要目的。30吨以下Leo几乎涵盖全部商业载荷的范畴,再往高拔毫无疑义。除非 ...


{:soso_e179:}    有些道理,先把自己的形象树立起来。商业企业利润是第一位的,好容易弄出个猎鹰9,应该不会那么快弃用,先榨干油水再说。

这么看来,未来唯一靠谱的新火箭可能就是Falcon Heavy了,基本上这几年看得到的就是Falcon1, Falcon9 和Falcon Heavy了
小兰州 发表于 2011-11-9 19:59
看到之后觉得好可怕啊,到时候美国私人公司的运载火箭都比我们国家的强啊!
美国航天实力与我们的差距是显而易见的,这毋庸置疑,但也不必妄自菲薄,我们的火箭技术不行,不也吧天宫1,神舟飞船整上去了吗。我觉得还是那句话,量力而行,发扬小米加步枪也打胜仗的精神,一步一个脚印吧。

再过三十年,估计差距应该没有现在这么大了,:D
flyer 发表于 2011-11-9 15:27
不会吧,难道整个就是一场乌龙?很多媒体,包括美国很多自己的BBS都是提到这个计划的呀?
你那个“Eagle 7”5.2米芯级的数据明显是错的,不然怎们可能装下7台Griffon
感觉还是忽悠为主,就发射了这几次
farocean3000 发表于 2011-11-11 20:24
你那个“Eagle 7”5.2米芯级的数据明显是错的,不然怎们可能装下7台Griffon
是的,不好意思,几位论坛的老大已经说了,Eagle 7 只是美国网友的一些YY的设想罢了,并不是SpaceX的计划。基本上7台发动机,直径不会小于7米,不然不可能塞进去。

现在板上钉钉靠谱的计划,只有F1,F9和Falcon Heavy,别的都是设想和计划,不是很靠谱。商业公司在产品研发上不可能像Nasa那样海阔天空,基本上是以赚钱为第一位的目标,SpaceX不把Merlin发动机的油水榨干,是不会收手的。

考据不严,有所误导,非常抱歉~~~~
美帝就好像跑过头了,向后跑了一段才看到有人追上来了。
等SpaceX发射后再说吧,要是人家真有实力,也不在乎等这段时间,到现在为止这个公司之发射过两次Falcon9,后面的所有东西都还是YY
最近看了李开复的乔布斯传,感觉美国人很会吹,而且其做事风格是总是把预想的最理想的结果当事实去宣传,其结果屡屡造成工程项目的悲剧,估计这个Eagle也不可能一帆风顺,我不怀疑其先进性,但严重质疑其进度,搞不好又象F-35似的,成了一个吞金黑洞。
这公司靠什么盈利?搞研发的钱呢?难道需要拨款?
等成功了再说,等着他悲剧
Eagle 7很牛啊,,,我们的长征5跟这个比怎么样?
凤凰竹 发表于 2011-11-13 00:50
Eagle 7很牛啊,,,我们的长征5跟这个比怎么样?
抱歉抱歉,我是楼主,再次解释,Eagle 7是很好,远超长5,但是它只是美国网友YY出来的型号,现实中是不存在的,SpaceX明确的型号只有三种:F1,F9和Falcon Heavy,其它都是子乌虚有,再次致歉……
坐等悲剧
论坛游侠 发表于 2011-11-9 13:48
这个图是老黄历了,新发动机现在已经改名叫Merlin2,推力比F1还大。但是预算没着落,号称仍需额外投入10亿$ ...
不是号称要山寨F-1么?


实际上我认为SpaceX上马这个方案,会使得SpaceX成为唯一一个可能在2025年前掌握新型可登月重型火箭的组织。
因为这个方案是唯一一个可以靠平时接打很常见的发射8吨GTO的生意,就把80吨LEO火箭的全套系统养着的方案。

实际上我认为SpaceX上马这个方案,会使得SpaceX成为唯一一个可能在2025年前掌握新型可登月重型火箭的组织。
因为这个方案是唯一一个可以靠平时接打很常见的发射8吨GTO的生意,就把80吨LEO火箭的全套系统养着的方案。