uutiset

한어Русский языкEnglishFrançaisIndonesianSanskrit日本語DeutschPortuguêsΕλληνικάespañolItalianoSuomalainenLatina

*Tämä artikkeli on "Half Moon Talk" -lehden 15. numeron sisältö vuonna 2024

Kiinalaiset ovat kaivanneet avaruutta tuhansia vuosia, ja monet lentävät myytit todistavat tästä unelmasta. Nykyään on tullut todellisuutta, että kiinalaiset raketit lentävät avaruuteen. Nämä taivaalle lentävät raketit eivät kuitenkaan ole vielä kokeneet "kotiinlentämistä" - rakettien kierrätys on edelleen vaarallinen este kiinalaisille rakettiihmisille.

Itse asiassa kotimaisten suurten rakettien kierrätysetsintä on kiihtynyt tänä vuonna. Äskettäin Eighth Institute of Aerospace Science and Technology Corporationin kehittämä uusi teknologian varmistusnuoli uudelleenkäytettäville kantoraketeille suoritti onnistuneesti 10 kilometrin lentotestin Jiuquan Satellite Launch Centerissä. Blue Arrow Aerospace on suorittamassa 10 kilometrin pystysuoran nousun ja laskun lentokokeen, ja Deep Blue Aerospace on aloittamassa 5 kilometrin pystysuoran nousu- ja laskukokeen "Nebula-1" -lentokoneen ensimmäistä vaihetta varten. "Raketti... Melkein joka kuukausi kiinalaisten rakettien talteenotossa tapahtuu "iso liike".

Joten miksi kierrättää raketteja, kuten koksipulloja? Mikä rakettien kierrätyksessä on niin vaikeaa? Kuinka monta askelta raketti ottaa "kotoa lähtöstä" "kotiinpaluun"?

Miksi raketteja kierrätetään?

Komennolla "3, 2, 1, tuli!" raketti nousi taivaalle ja nousi taivaalle. Tämä on useimpien ihmisten käsitys rakettien laukaisuista. Kun raketti lentää avaruuteen, kaikki muistavat kauniin paraabelin, ja harvat välittävät siitä, tuleeko se takaisin.

19. tammikuuta 2024 Blue Arrow Aerospace suoritti testiraketin pystysuoran nousun ja laskun Jiuquan Satellite Launch Centerissä, joka oli täydellinen menestys.

Itse asiassa ennen vuotta 2015 raketit olivat kertakäyttöisiä kulutusosia, jotka eivät koskaan palanneet avaruuteen laukaisun jälkeen. "Falcon 9":n onnistunut palautuminen vuonna 2015 teki kuitenkin historiaa: osoittautuu, että rakettia voidaan myös käyttää uudelleen, eikä "lentolaukaisu" ole mahdotonta.

Itse asiassa Qian Xuesen, "Kiinan ilmailun isä", kuvitteli tämän kerran vuonna 1963 julkaistussa "Johdatus tähtienväliseen navigointiin": "Kuljetusraketit, olivatpa ne suuria ensimmäisen vaiheen raketteja tai pieniä toisen vaiheen raketteja, niin kauan kuin kuten siipien kanssa se voi lentää takaisin maahan, joten kuljetusrakettia voidaan käyttää monta kertaa."

Mitä hyötyä on raketin "lentää kotiin" antamisesta? Kolme lausetta - vähennä kustannuksia, lisää tehokkuutta ja paranna laatua.

Suorinta on kustannusten hallinta - kierrätys ja uudelleenkäyttö laimentavat kustannuksia luonnollisesti. "Rakettien kierrättäminen on paras tapa suoraan alentaa laukaisukustannuksia. Aiemmin rakettien laukaisu oli kertakäyttöinen, mikä oli yhtä tuhlausta kuin "kertakäyttökoneen ottaminen". Kun raketti kierrätetään, se voi nousta ja laskeutua Useita kertoja kuin lentokoneessa, sanoi Bai Guolong, Kiinan ilmailutieteen ja -teknologian yhdistyksen jäsen ja suosittu ilmailutieteen bloggaaja.

Toiseksi raketti on kierrätettävä, mikä tarkoittaa, että laukaisutaajuus on kasvanut, mikä on teollisuuden laajenemisen toivo. Perinteisissä rakettien laukaisuissa on oltava vähintään kaksi kuukautta valmistautumisaikaa, ja aikaikkunaa on seurattava tarkasti, jotta "sään näkee". "Kierrätettävät raketit ovat erilaisia. Ne voidaan laukaista uudelleen vain yksinkertaisella korjauksella ja huollolla. Rakettien käytön, laukaisutiheyden ja laukaisujoustavuuden huomattava parantuminen parantaa huomattavasti kykyä päästä nopeasti avaruuteen, ja laajamittainen avaruustutkimus ja -kehitys olla mahdollista", sanoi Huo Liang, Deep Blue Aerospacen perustaja.

Lisäksi kierrätettävien rakettien kapasiteetin parantaminen auttaa parantamaan avaruustutkimuksen yleistä laatua. "Tällä hetkellä laajamittainen konstellaatioverkko vaatii erityisesti suurikapasiteettisia, edullisia ja korkeataajuisia rakettien laukaisuja. Laajamittainen uudelleenkäytettävät raketit voivat tukea maani Internet-konstellaation suunnittelustrategiaa Blue Arrow -avaruusrakettien tutkimus- ja kehitysosaston pääjohtajana." ja Zhuque-3:n presidentti, komentaja Dai Zheng sanoi.

Kuinka vaikeaa raketin palauttaminen on?

Tiekartta on ytimekäs ja selkeä, mutta piirustusten muuttaminen todeksi on erittäin vaikeaa.

Perinteinen raketti koostuu kahdesta porrasta, joista yksi on alaosassa ja kaksi yläosassa. Nykyinen raketin palautus tarkoittaa prosessia, jossa ensimmäinen ja toinen vaihe eroavat raketin lentää yli 100 kilometrin korkeuteen, toinen vaihe siirtyy ennalta määrätylle kiertoradalle ja ensimmäinen vaihe, joka voi vain tuhota itsensä, palaa. laukaisupaikalle. Lyhyesti sanottuna raketin "palautuminen" tarkoittaa tällä hetkellä ensimmäisen vaiheen "kotiinpaluuta".

Sen "paluu kotiin" jakautuu karkeasti kolmeen vaiheeseen. Ensimmäinen askel on erottaa nuolen runko ja säätää asentoa. Raketin sytytyksen ja laukaisun jälkeen se nousee yli 100 kilometrin korkeuteen, ensimmäisen vaiheen moottori sammutetaan ja toinen vaihe eroaa ensimmäisestä. Palataksesi maahan ensimmäisellä tasolla, sinun on ensin "käännyttävä ympäri", eli säädettävä asennettasi. Toinen askel on hidastaa. Kääntymisen jälkeen raketti siirtyy paluuprosessiin ja nopeus on erittäin nopea Tällä hetkellä moottori on sytytettävä toisen kerran nopeuden hidastamiseksi. Kolmas vaihe on laskeutua ja leijua Koska ihanteellinen asento raketin palaamiseen alkuperäiseen asentoon on häntä alhaalla ja pää ylhäällä, moottori on sytytettävä kolmannen kerran asennon säätämiseksi ja raketin antamiseksi. käänteinen työntövoima, jotta se voi laskeutua laskeutuessaan Kiihtyvyys ja nopeus putoavat nollaan samaan aikaan.

Miksi raketin on vaikeampaa "palata kotiin" kuin laukaista raketti?

Vaikein asia on "palata tarkasti". "Raketin laskeutumisen aikana, kun polttoaineenkulutus ja nopeus muuttuvat, sen täytyy tuottaa erikokoisia työntövoimaa varmistaakseen sen tasaisen hidastuvuuden. Tämä edellyttää rakettimoottorin työntövoiman säätämistä tarkasti ja dynaamisesti ja useiden käynnistysten toimintoa. " Dongfang. Huang Shuai, Space Companyn Gravity 2 -raketin pääsuunnittelija, korosti, että on käytettävä tarkkaa algoritmia, jotta raketti opastetaan huolellisesti palaamaan kotiin sujuvasti.

"Sopeutuminen" ei myöskään ole helppoa. Raketin paluun aikana laskeutumisasentoa ja laskukulmaa on säädettävä erittäin tarkasti. Kun laskukulma on väärä, raketti voi kaatua aiheuttaen polttoainevuodon ja räjähdyksen. Tämä vaikeus on kuin syömäpuikkojen heittämistä pulloon, puhumattakaan siitä, että tämä on jättimäinen "syömäpuikko", jonka putoamisnopeus on yli 1000 metriä sekunnissa. Itse asiassa, vaikka tehokas hidastus saavutettaisiin ennen laskeutumista, on otettava huomioon kymmeniä tonneja painavan raketin tuoma valtava inertia. Tiedätkö, raketissa on paljon tarkkoja elektronisia komponentteja Jotta nämä "aarteet" voidaan käyttää uudelleen, niiden puskuritaitoarvo on täytettävä.

Heinäkuun 21. päivänä Deep Blue Aerospacen itsenäisesti kehittämä Nebula-1-raketti suoritti simuloidun korkeuslentokoneen.

Toinen vaikeus on "kestävä käyttö". Zheng Ze, Deep Blue Aerospacen apulaisjohtaja, sanoi, että jotta kierrätettävät raketit kestäisivät useiden uudelleenkäyttöjen ja ilmakehään pääsemisen testin, niiden on käytettävä uusia komposiittimateriaaleja, joilla on korkea lujuus, korkea lämpötilankesto ja ultra- Kevyt materiaalien suorituskykyyn liittyvien ongelmien ratkaisemiseksi Komponenttien, kuten moottoreiden, luotettavuusvaatimukset ovat erityisen korkeat. Lisäksi uudelleenkäytettävät raketit on huollettava hyvin. Yksinkertainen tarkastus ja huolto kierrätyksen jälkeen voivat täyttää uudelleen laukaisun vaatimukset. Arvioinnissa ja testauksessa on myös monia teknisiä aukkoja, jotka on täytettävä tällä alueella.

Tutkimus ei lopu koskaan

Mitä muuta on tehtävä, jotta Kiinan raketit "menevät ja palaisivat"?

”Yhtäältä meidän on optimoitava rakettien laukaisujen hallinta- ja hyväksymisprosessi ja tasapainotettava turvallisuus ja tehokkuus. Toisaalta meidän on rakennettava lisää laukaisupaikkoja ja laukaisuasemia, mukaan lukien maalla ja merellä olevat laukaisualustat, jotta voimme mukautua. korkeamman taajuuden laukaisutarpeisiin Bai Guolong sanoi, että luomalla ympäristön, jossa tekniikka toistetaan nopeasti ja prosesseja ja kustannuksia optimoidaan jatkuvasti, tästä vuorikiipeilytiestä odotetaan sujuvampaa.

Rakettien talteenotto on vaikeaa, mutta astronautien luottamus ei heikkene. Kirjekuori on esillä Qian Xuesen -kirjastossa Shanghai Jiao Tong -yliopistossa. Vuonna 1941, kun Qian Xuesen viimeisteli kuuluisaa paperiaan "Axial Compression Buckling of Sylinder Shells", hän kirjoitti "Lopullinen" punaisella kynällä käsikirjoituksen sisältävään kirjekuoreen. Kun hän laski kynän, hän yhtäkkiä tajusi, että "lopullinen" tarkoittaa myös "loppua": "Kuinka totuuden tavoittelu voi päättyä?", Qian Xuesen otti kirjekuoren ja kirjoitti mustalla kynällä "Mikään ei ole lopullista".

Huang Shuai sanoi: "Rakettien talteenottoteknologiamme tutkimus ei myöskään lopu koskaan."

Alkuperäinen nimi "Kuinka monta askelta kestää saada Rockets "kotiin"? 》

Banyuetan-toimittaja: Zhang Manzi / Toimittaja: Fan Zhongxiu

Toimittaja: Zhang Ziqing / Oikoluku: Qin Daixin