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SpaceX火箭高度对比:马斯克称终极火箭高达240米,较猎鹰重型火箭翻倍

发布时间:2023-12-03 21:55:01源自:http://www.sporj.com阅读

近期,特斯拉和SpaceX公司的创始人兼首席执行官埃隆·马斯克(Elon Musk)提出了一种新型火箭设计概念。他预测未来可能会出现比现有火箭更为庞大的新一代火箭。这一设想引起了广泛关注,因为它不仅挑战了我们对火箭设计和工程极限的理解,而且为太空探索领域带来了全新的想象空间。据外媒报道,美国太空探索技术公司(SpaceX)首席执行官埃隆·马斯克(Elon Musk)日前发推文称,尽管SpaceX巨型星际飞船(Starship)的超重运载火箭(Super Heavy)建成后的性能将成为史上最强大火箭,但它最终可能会被比其高大数倍的巨型火箭取代。

SpaceX正在组装首批星际飞船原型,包括直径9米、高55米的可重复使用航天器和上级。两个原型Mk1和Mk2分别在德克萨斯州和佛罗里达州同时建造,而首个超重运载火箭原型将在SpaceX位于佛罗里达的园区开始成形。

一旦制造完成,星际飞船的超重助推器将成为有史以来最强大的火箭助推器,其本身直立高度达到70米,安装了30个250吨推力、7个200吨推力的猛禽发动机,能够产生高达9万千牛的推力。即使安装31个200吨推力的猛禽发动机,这种火箭的最小极限推力仍将打破纪录,约为6.2万千牛。

简而言之,完整的星际飞船/超重运载火箭的“堆叠”将有史以来组装的最高(约118米)、最重(约5000吨)及最强(约6.2万千牛)火箭。

在与猎鹰9号火箭、猎鹰重型火箭以及计划中的BFR变体进行对比时,SpaceX终极火箭显得如同巨人一般巨大。然而,尽管体型庞大,地球引力中的轨道级火箭几乎无法从更大的推力、更多推进剂以及更多火箭中获得额外的优势。因此,马斯克表示,理论上下一代SpaceX火箭的直径可能达到18米,这将是有史以来所有火箭中最大的直径。该火箭可能在星际飞船和超重运载火箭之后几年推出。

众所周知,一个物体的直径增加一倍,其表面积将增加四倍。考虑到这一点,如果未来的星际飞船2.0能保持与第一代飞船相同的细长比例(即高度/宽度比例),那么这款新型太空器的表面积将是现有飞船的8倍,推进剂箱容积也将扩大8倍。此外,由于需要提供与星际飞船1.0相当的推力,其重量也将增加8倍。

假定星际飞船的继任者能保留这一细长比例,这是一个非常不现实的假设,但仍具有很高的趣味性。按照这个假设,这款终极飞行器的高度约为240米,直径达到18米,几乎是土星V火箭的两倍多。此外,18米的直径也将让它成为历史上制造过的最宽火箭,超越了土星V火箭的S-IC第一级(直径10米)和苏联N1“Block A”第一级的最大宽度(约17米)。

如果上述推测是准确的,我们可以粗略估算,让星际飞船2.0完全充满燃料的总质量将达到惊人的4万吨。如果使用目前猛禽发动机为这样的大型火箭提供动力,SpaceX可能需要至少100多个猛禽发动机才能将其送上天空。不过,即使采用土星的强大引擎,我们也不能确定它是否能够胜任这项任务。

V的F-1引擎,至今仍是史上最强大的单室火箭发动机。若要发射新一代的星际飞船2.0,至少需要60多个此类发动机。然而,当前星际飞船和超重运载火箭本身便是一项野心勃勃的计划,相较于马斯克对于下一代运载火箭的设想,仍显得稍显不足。但是,值得关注的是,SpaceX的目标是让技术更具实用性,前提是该公司能证明其方法能够制造出可靠且性能优良的火箭。

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