νέα

한어Русский языкEnglishFrançaisIndonesianSanskrit日本語DeutschPortuguêsΕλληνικάespañolItalianoSuomalainenLatina

*Αυτό το άρθρο είναι το περιεχόμενο του 15ου τεύχους του "Half Moon Talk" το 2024

Οι Κινέζοι λαχταρούν για το διάστημα για χιλιάδες χρόνια, και πολλοί μύθοι για τις πτήσεις μαρτυρούν αυτό το όνειρο. Σήμερα, έχει γίνει πραγματικότητα οι κινεζικοί πύραυλοι να πετούν στο διάστημα, ωστόσο, αυτοί οι πύραυλοι που πετούν στον ουρανό δεν έχουν ακόμη βιώσει την εμπειρία του "πετάγματος στο σπίτι" - η ανακύκλωση πυραύλων εξακολουθεί να είναι ένα επικίνδυνο εμπόδιο για τους Κινέζους πυραύλους.

Μάλιστα, η εξερεύνηση ανακύκλωσης μεγάλων πυραύλων εγχώριας παραγωγής έχει επιταχυνθεί φέτος. Πρόσφατα, ένα νέο βέλος επαλήθευσης τεχνολογίας για επαναχρησιμοποιήσιμα οχήματα εκτόξευσης που αναπτύχθηκε από το Eighth Institute of Aerospace Science and Technology Corporation πραγματοποίησε με επιτυχία μια δοκιμή πτήσης 10 χιλιομέτρων στο Jiuquan Satellite Launch Center. Η Blue Arrow Aerospace πρόκειται να πραγματοποιήσει μια δοκιμή πτήσης κάθετης απογείωσης και προσγείωσης 10 χιλιομέτρων και η Deep Blue Aerospace πρόκειται να ξεκινήσει μια δοκιμή κάθετης απογείωσης και προσγείωσης 5 χιλιομέτρων για το πρώτο στάδιο του "Nebula-1" «Πύραυλος... Σχεδόν κάθε μήνα γίνεται μια «μεγάλη κίνηση» στην ανάκτηση κινεζικών πυραύλων».

Γιατί λοιπόν να ανακυκλώνουμε πυραύλους όπως τα μπουκάλια κόκα κόλα; Τι είναι τόσο δύσκολο για την ανάκτηση πυραύλων; Πόσα βήματα κάνει ένας πύραυλος από το «φεύγοντας από το σπίτι» μέχρι το «επιστροφή στο σπίτι»;

Γιατί να ανακυκλώνουμε πυραύλους;

Με την εντολή «3, 2, 1, φωτιά!», ο πύραυλος ανέβηκε στον ουρανό και ανέβηκε στον ουρανό. Αυτή είναι η εντύπωση που έχουν οι περισσότεροι για τις εκτοξεύσεις πυραύλων. Όταν ένας πύραυλος πετά στο διάστημα, μια όμορφη παραβολή είναι το μόνο που θυμούνται όλοι και λίγοι ενδιαφέρονται αν θα επιστρέψει.

Στις 19 Ιανουαρίου 2024, η Blue Arrow Aerospace πραγματοποίησε δοκιμαστική δοκιμή κάθετης απογείωσης και προσγείωσης πυραύλων στο Κέντρο Εκτόξευσης Δορυφόρου Jiuquan, η οποία στέφθηκε με απόλυτη επιτυχία.

Πράγματι, πριν από το 2015, οι πύραυλοι ήταν αναλώσιμα μιας χρήσης που δεν θα επέστρεφαν ποτέ μετά την εκτόξευση στο διάστημα. Ωστόσο, η επιτυχής ανάκτηση του "Falcon 9" το 2015 έγραψε ιστορία: αποδεικνύεται ότι ο πύραυλος μπορεί επίσης να επαναχρησιμοποιηθεί και η "εκτόξευση πτήσης" δεν είναι αδύνατη.

Στην πραγματικότητα, ο Qian Xuesen, ο «Πατέρας της Αεροδιαστημικής της Κίνας», το οραματίστηκε κάποτε στην «Εισαγωγή στη Διαστρική Πλοήγηση» που δημοσιεύτηκε το 1963: «Πύραυλοι μεταφοράς, είτε είναι μεγάλοι πύραυλοι πρώτου σταδίου είτε μικροί πύραυλοι δεύτερου σταδίου, εφόσον καθώς με φτερά, μπορεί να πετάξει πίσω στο έδαφος, έτσι ο πύραυλος μεταφοράς μπορεί να χρησιμοποιηθεί πολλές φορές».

Ποια είναι τα οφέλη του να αφήσεις έναν πύραυλο να «πετάξει σπίτι»; Τρεις προτάσεις - μείωση του κόστους, αύξηση της αποτελεσματικότητας και βελτίωση της ποιότητας.

Το πιο άμεσο είναι ο έλεγχος του κόστους - η ανακύκλωση και η επαναχρησιμοποίηση φυσικά θα μειώσουν το κόστος. "Η ανακύκλωση πυραύλων είναι ο καλύτερος τρόπος για να μειωθεί άμεσα το κόστος εκτόξευσης. Στο παρελθόν, η εκτόξευση πυραύλων ήταν μια εφάπαξ χρήση, η οποία ήταν εξίσου σπάταλη με το να παίρνετε ένα αεροπλάνο μιας χρήσης. Όταν ο πύραυλος ανακυκλώνεται, μπορεί να απογειωθεί και να προσγειωθεί πολλές φορές σαν ένα αεροπλάνο Διαδώστε το κόστος όλο και πιο λεπτό», δήλωσε ο Bai Guolong, μέλος της Ένωσης Αεροδιαστημικής Επιστήμης και Τεχνολογίας της Κίνας και δημοφιλής blogger για την αεροδιαστημική.

Δεύτερον, ο πύραυλος είναι ανακυκλώσιμος, πράγμα που σημαίνει ότι έχει αυξηθεί η συχνότητα εκτόξευσης, κάτι που αποτελεί την ελπίδα για βιομηχανική επέκταση. Οι παραδοσιακές εκτοξεύσεις πυραύλων πρέπει να επιτρέπουν τουλάχιστον δύο μήνες προετοιμασίας και το χρονικό παράθυρο πρέπει να παρακολουθείται προσεκτικά για να «δούμε τον καιρό». "Οι ανακυκλώσιμοι πύραυλοι είναι διαφορετικοί. Χρειάζονται μόνο απλή επισκευή και συντήρηση για να μπορέσουν να εκτοξευθούν ξανά. Η ουσιαστική βελτίωση στη χρήση πυραύλων, τη συχνότητα εκτόξευσης και την ευελιξία εκτόξευσης θα βελτιώσει σημαντικά την ικανότητα γρήγορης εισόδου στο διάστημα και την εξερεύνηση του διαστήματος μεγάλης κλίμακας και Η ανάπτυξη θα είναι δυνατή." Ίσως είπε ο Huo Liang, ιδρυτής της Deep Blue Aerospace.

Επιπλέον, η αναβάθμιση της χωρητικότητας των ανακυκλώσιμων πυραύλων θα συμβάλει στη βελτίωση της συνολικής ποιότητας της εξερεύνησης του διαστήματος. "Προς το παρόν, η δικτύωση αστερισμών μεγάλης κλίμακας απαιτεί εκτοξεύσεις πυραύλων μεγάλης χωρητικότητας, χαμηλού κόστους και υψηλής συχνότητας. Οι επαναχρησιμοποιήσιμοι πύραυλοι μεγάλης κλίμακας μπορούν να υποστηρίξουν τη στρατηγική μηχανικής αστερισμών στο Διαδίκτυο του Γενικού Διευθυντή του Τμήματος Έρευνας και Ανάπτυξης Αεροδιαστημικών Πυραύλων Blue Arrow." και ο Πρόεδρος του Zhuque-3 Commander Dai Zheng είπε.

Πόσο δύσκολο είναι να ανακτήσεις έναν πύραυλο;

Ο οδικός χάρτης είναι συνοπτικός και σαφής, αλλά η μετατροπή των σχεδίων σε πραγματικότητα είναι εξαιρετικά δύσκολη.

Ένας παραδοσιακός πύραυλος αποτελείται από δύο στάδια, ένα στο κάτω μέρος και δύο στο επάνω μέρος. Η τρέχουσα ανάκτηση πυραύλων αναφέρεται στη διαδικασία κατά την οποία το πρώτο και το δεύτερο στάδιο χωρίζονται όταν ο πύραυλος πετά σε υψόμετρο άνω των 100 χιλιομέτρων, το δεύτερο στάδιο εισέρχεται σε μια προκαθορισμένη τροχιά και το πρώτο στάδιο, το οποίο μπορεί μόνο να αυτοκαταστραφεί, επιστρέφει. στον ιστότοπο εκτόξευσης. Εν ολίγοις, η «ανάκτηση» του πυραύλου σημαίνει προς το παρόν την «επιστροφή» του πρώτου σταδίου.

Η «επιστροφή στο σπίτι» του χωρίζεται χονδρικά σε τρία βήματα. Το πρώτο βήμα είναι να διαχωρίσετε το σώμα του βέλους και να προσαρμόσετε τη στάση. Αφού ο πύραυλος αναφλεγεί και εκτοξευτεί, ανεβαίνει σε υψόμετρο άνω των 100 χιλιομέτρων, ο κινητήρας του πρώτου σταδίου σβήνει και το δεύτερο στάδιο χωρίζεται από το πρώτο στάδιο. Για να επιστρέψετε στο έδαφος στο πρώτο επίπεδο, πρέπει πρώτα να «γυρίσετε», δηλαδή να προσαρμόσετε τη στάση σας. Το δεύτερο βήμα είναι η επιβράδυνση. Μετά την περιστροφή, ο πύραυλος εισέρχεται στη διαδικασία επιστροφής με πολύ υψηλή ταχύτητα Αυτή τη στιγμή, ο κινητήρας πρέπει να ανάψει για δεύτερη φορά για να επιβραδυνθεί η ταχύτητα. Το τρίτο βήμα είναι να προσγειωθείτε και να αιωρηθείτε Δεδομένου ότι η ιδανική θέση για να επιστρέψει ο πύραυλος στην αρχική θέση είναι με την ουρά προς τα κάτω και το κεφάλι προς τα πάνω, ο κινητήρας πρέπει να ανάψει για τρίτη φορά για να ρυθμίσει τη θέση και να δώσει τον πύραυλο. μια αντίστροφη ώθηση ώστε να μπορεί να προσγειωθεί όταν προσγειωθεί Η επιτάχυνση και η ταχύτητα πέφτουν στο 0 ταυτόχρονα.

Γιατί είναι πιο δύσκολο για έναν πύραυλο να «γυρίσει σπίτι» παρά να εκτοξεύσει έναν πύραυλο;

Το πιο δύσκολο είναι να «επιστρέψεις με ακρίβεια». "Κατά την κάθοδο του πυραύλου, καθώς η κατανάλωση καυσίμου και η ταχύτητα αλλάζουν, χρειάζεται ώθηση διαφορετικών μεγεθών για να εξασφαλίσει ομαλή επιβράδυνση. Αυτό απαιτεί από τον κινητήρα του πυραύλου να ρυθμίζει με ακρίβεια και δυναμική την ώθηση και να έχει τη λειτουργία πολλαπλών εκκινήσεων." Ο Huang Shuai, επικεφαλής σχεδιαστής του πυραύλου Gravity 2 της Space Company, τόνισε ότι πρέπει να χρησιμοποιηθεί ένας ακριβής αλγόριθμος για να παρέχει προσεκτική καθοδήγηση ώστε ο πύραυλος να επιστρέψει ομαλά στο σπίτι.

Δεν είναι εύκολο ούτε το «να τακτοποιηθείς». Κατά την επιστροφή του πυραύλου, η στάση καθόδου και η γωνία προσγείωσης πρέπει να ελέγχονται με μεγάλη ακρίβεια Μόλις η γωνία προσγείωσης είναι λάθος, ο πύραυλος μπορεί να ανατραπεί, προκαλώντας διαρροή καυσίμου και έκρηξη. Αυτή η δυσκολία είναι σαν να πετάς ξυλάκια σε ένα μπουκάλι, για να μην αναφέρουμε ότι πρόκειται για ένα γιγάντιο «chopstick» με ταχύτητα πτώσης πάνω από 1.000 μέτρα/δευτερόλεπτο. Μάλιστα, ακόμη κι αν επιτευχθεί αποτελεσματική επιβράδυνση πριν από την προσγείωση, πρέπει να ληφθεί υπόψη η τεράστια αδράνεια που φέρνει ο πύραυλος που ζυγίζει δεκάδες τόνους. Ξέρετε, υπάρχουν πολλά ηλεκτρονικά εξαρτήματα ακριβείας στον πύραυλο Για να διασφαλιστεί ότι αυτοί οι «θησαυροί» μπορούν να χρησιμοποιηθούν ξανά, πρέπει να συμπληρωθεί η τιμή ικανότητας του buffer.

Στις 21 Ιουλίου, ο πύραυλος Nebula-1 που αναπτύχθηκε ανεξάρτητα από την Deep Blue Aerospace ολοκλήρωσε μια προσομοιωμένη πτήση ανάκτησης σε μεγάλο ύψος.

Μια άλλη δυσκολία είναι η «διαρκής χρήση». Ο Zheng Ze, αναπληρωτής γενικός διευθυντής της Deep Blue Aerospace, δήλωσε ότι για να αντέξουν οι ανακυκλώσιμοι πύραυλοι στη δοκιμή πολλαπλών επαναχρησιμοποιήσεων και επανεισόδου στην ατμόσφαιρα, πρέπει να χρησιμοποιήσουν νέα σύνθετα υλικά με υψηλή αντοχή, αντοχή σε υψηλή θερμοκρασία και εξαιρετικά μικρό βάρος για να ξεπεραστούν μια σειρά από δυσκολίες απόδοσης υλικού Οι απαιτήσεις αξιοπιστίας εξαρτημάτων όπως οι κινητήρες είναι ιδιαίτερα υψηλές. Επιπλέον, οι επαναχρησιμοποιήσιμοι πύραυλοι πρέπει να συντηρούνται καλά. Η απλή επιθεώρηση και συντήρηση μετά την ανακύκλωση μπορεί να ικανοποιήσει τις απαιτήσεις για εκ νέου εκτόξευση. Υπάρχουν επίσης πολλά τεχνικά κενά στην αξιολόγηση και τις δοκιμές που πρέπει να καλυφθούν σε αυτόν τον τομέα.

Η εξερεύνηση δεν σταματά ποτέ

Τι άλλο πρέπει να γίνει για να «πάνε και να επιστρέψουν» οι πύραυλοι της Κίνας;

«Από τη μια πλευρά, πρέπει να βελτιστοποιήσουμε τη διαδικασία διαχείρισης και έγκρισης για εκτοξεύσεις πυραύλων και να εξισορροπήσουμε την ασφάλεια και την αποτελεσματικότητα, από την άλλη πλευρά, πρέπει να δημιουργήσουμε περισσότερες τοποθεσίες εκτόξευσης και σταθμούς εκτόξευσης, συμπεριλαμβανομένων των πλατφορμών εκτόξευσης από ξηρά και θάλασσα, για να προσαρμοστούμε. στις ανάγκες εκτόξευσης υψηλότερων συχνοτήτων, ο Bai Guolong είπε ότι δημιουργώντας ένα περιβάλλον όπου η τεχνολογία επαναλαμβάνεται γρήγορα και οι διαδικασίες και το κόστος βελτιστοποιούνται συνεχώς, αυτός ο ορειβατικός δρόμος αναμένεται να γίνει πιο ομαλός.

Η ανάκτηση πυραύλων είναι δύσκολη, αλλά η εμπιστοσύνη των αστροναυτών δεν μειώνεται. Ένας φάκελος εμφανίζεται στη βιβλιοθήκη Qian Xuesen του Πανεπιστημίου της Σαγκάης Jiao Tong. Το 1941, όταν ο Qian Xuesen ολοκλήρωνε τη διάσημη εργασία του "Axial Compression Buckling of Cylindrical Shells", έγραψε το "Final" με κόκκινο στυλό στον φάκελο που περιείχε το χειρόγραφο. Όταν άφησε κάτω το στυλό, ξαφνικά συνειδητοποίησε ότι το "Final" είναι επίσης "τέλος": "Πώς μπορεί να τελειώσει η αναζήτηση της αλήθειας;"

Ο Huang Shuai είπε: «Η εξερεύνηση της τεχνολογίας ανάκτησης πυραύλων επίσης δεν θα τελειώσει ποτέ».

Πρωτότυπος τίτλος "Πόσα βήματα χρειάζονται για να πάρουν "σπίτι" οι Ρόκετς; 》

Banyuetan ρεπόρτερ: Zhang Manzi/Επιμέλεια: Fan Zhongxiu

Επιμέλεια: Zhang Ziqing/Διόρθωση: Qin Daixin