航天火箭中助推伞降回收的目前只有航天飞机的助推,不过高达28米/秒的入水速度,只有钢制的固体助推才能承受。即使如此助推也需要抛弃铝制喷管延长段,和尾部的液压系统以及控制系统。铝制喷管延长段你没有听错,MD的隔热技术确实厉害了一点点。对于液体火箭助推基本上不可能用伞降,就算能承受入水的冲击力,发动机的报废也使得回收没有意义。
那么只剩下滑翔降落和垂直降落两个选项!首先我们来看一滑翔降落:滑翔降落需要机翼,尾翼考虑到发射还需要折叠,另外还需要起落架。和普通人的认知不一样,机翼占到了飞机结构重量的35%【如果需要折叠。重量会占到45%】,起落架占到结构质量的15%,加上尾翼5%。另外助推的受力结构适合垂直过载,水平降落需要另外增加结构重量。结构重量:指的是飞机除去所有设备,包括地板座椅,所有的受力结构的重量。考虑到液体助推火箭,所载的是液体燃料,和航天设备作占的重量比例很小,滑翔降落会造成助推增加70%的重量。
在这里单独解释一下:为什么看似体积不大的机翼和起落架,占到结构重量的比例那么大?结构是按照受力的大小来设计,机翼和起落架需要承受飞机的全部重量,以及冲击负荷,受力集中不像机身受力均匀受力分散到机身的各个部分。【猎鹰九号火箭助推着陆腿占到了助推重量的8.4%,这还是因为没有机轮的缘故】。
假如我们把增加的70%的重量换成燃料,助推可以获得1500米/秒的理论速度,这个速度猎鹰火箭助推完成海上着陆,绰绰有余。
那么只剩下滑翔降落和垂直降落两个选项!首先我们来看一滑翔降落:滑翔降落需要机翼,尾翼考虑到发射还需要折叠,另外还需要起落架。和普通人的认知不一样,机翼占到了飞机结构重量的35%【如果需要折叠。重量会占到45%】,起落架占到结构质量的15%,加上尾翼5%。另外助推的受力结构适合垂直过载,水平降落需要另外增加结构重量。结构重量:指的是飞机除去所有设备,包括地板座椅,所有的受力结构的重量。考虑到液体助推火箭,所载的是液体燃料,和航天设备作占的重量比例很小,滑翔降落会造成助推增加70%的重量。
在这里单独解释一下:为什么看似体积不大的机翼和起落架,占到结构重量的比例那么大?结构是按照受力的大小来设计,机翼和起落架需要承受飞机的全部重量,以及冲击负荷,受力集中不像机身受力均匀受力分散到机身的各个部分。【猎鹰九号火箭助推着陆腿占到了助推重量的8.4%,这还是因为没有机轮的缘故】。
假如我们把增加的70%的重量换成燃料,助推可以获得1500米/秒的理论速度,这个速度猎鹰火箭助推完成海上着陆,绰绰有余。