“瀉藥,有很多回答,大家都講了很多。
有從專業角度、商業角度,各種回答都有。
大家都說這件事很難,提到了阿波羅科技肯定有新的模擬方法,燃神作為數論領域大師級人物,在數值計算領域肯定也有自己一套東西。
畢竟他在成為數論大師之前是做graphai的。
正是有一套獨到的數值計算方法,才能不需要現實的大量驗證,直接一次發射成功。
其他回答里也有把其他民營企業做的火箭和燃燒一號做對比,二者大小非常明顯。
但他們得做兩年多,燃燒一號只需要半年。
用的都是成熟的發動機,燃燒一號不僅運載當量大,還采用的是多發動機并聯這種比較先進的技術類型。
作為航天領域的老兵,在航天領域已經混跡了十余年,我想從專業角度講講這件事到底有多難。
提燃燒一號就不得不和長征二號f對比。
長征二號f火箭也是近地軌道8.8噸的運載量,和燃燒一號的8噸差不多。
用的發動機型號是yf-100,燃燒一號用的是yf-102,但本質上差不多。
長征二號f從1992年年底立項,98年被運到酒泉,沒錯,也是在酒泉,和地面設備、發射場進行聯調,99年一次性發射成功。
但前提是它在地面進行了充分測試,足夠多的測試。
而燃燒一號顯然沒有,因為時間不夠,就半年時間,你想測試風洞是要排隊的,民營企業想去風洞排隊起碼半年起。
要知道燃燒一號足足有7臺發動機在一級并聯,比起獵鷹九號的第一級也就少了一臺而已。
整個設計是非常復雜,從專業角度來看,但凡同一級的發動機并聯超過4臺技術難度就呈幾何狀上升了。
當同一級并聯超過4臺發動機時,確保所有發動機同時點火并保持一致的推力輸出成為首要挑戰。
發動機的點火延遲或推力輸出不一致可能導致火箭偏離預定軌跡,引發災難性后果。
毛子的n1火箭采用30臺nk-15發動機并聯,但由于無法進行靜態點火測試,發動機同步問題導致多次發射失敗。
具體而言,點火過程需要精確控制每個發動機的火花塞、閥門和燃料噴射系統。
超過4臺發動機后,系統復雜性指數級增長,控制系統需實時監測每個發動機的狀態,并通過推力矢量控制動態調整。
spacex的falcon9采用9臺merlin發動機,通過故障容錯設計確保即使一臺發動機失效,剩余發動機也能通過延長燃燒時間補償推力損失。
但這種設計需要高度復雜的飛行計算機和軟件,增加開發難度。
更加糟糕的在于多臺發動機并聯運行時,每個發動機都會產生振動,這些振動可能在特定頻率下形成共振,威脅火箭結構完整性。研究表明,振動頻率的疊加效應在4臺以上時顯著增強,可能導致結構疲勞或破壞。
集群火箭發動機在啟動時會出現動態相互作用,但凡是異步啟動就很可能導致嚴重的非線性瞬態和推力失衡。
具體可以去看《dynamicinteractionbetweenclusteredliquidpropelntrocketenginesundertheirasynchronousstart-ups》莫斯科方面的最新研究成果。
當然yf-102推力不如獵鷹九號的梅林發動機在這種時候就有好處了,好處在于共振問題在高推力下表現明顯,這需要通過精密的結構設計和阻尼系統緩解。
spacex在獵鷹九號上采用了先進的隔振技術和材料,以減少振動對箭體的影響。
隨著發動機數量增加,振動模式的復雜性呈指數增長,設計和測試成本隨之上升。
而燃燒一號的發動機數量比獵鷹九號少一個,yf-102的推力也要小一些,難度會小很多。
多臺發動機并聯時,火箭底部會面臨更嚴重的熱環境,需加強熱保護系統。
集群發動機的排氣羽流相互作用可能導致基部區域的熱負荷顯著增加,像n1火箭的30臺發動機在啟動時產生的熱量導致基部結構過熱,增加了失敗風險。
此外,更多發動機的重量和體積要求更強的結構設計。
總之同一級發動機并聯超過4臺,技術難度呈幾何狀上升,主要源于同步控制、振動共振、復雜管道系統、控制系統復雜性、熱管理和測試驗證的指數級增加。
盡管多引擎設計提供冗余和故障容錯能力,但管理這些挑戰需要高度的工程創新和資源投入。
過去我們一直說華國沒有自己的spacex,而現在燃神帶領的阿波羅航天造出了燃燒一號,這讓我看到了華國能出現對標spacex的希望。”
“瀉藥,非常牛逼,根據我聽到的小道消息,國內但凡是投資了民營航天機構的投資機構這幾天都在加班,慌成一片。
因為阿波羅科技搞定了多發動機并聯中型火箭這件事對他們來說是一次重大的打擊。