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[原创] 一种水面回收火箭一级方法的设想

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jiyu_shi 发表于 2018-8-3 14:12 | 显示全部楼层 |阅读模式

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相对运载火箭一级在陆上回收,水面回收技术要更简易,但传统的水面回收最大的问题是入水冲击对箭体、发动机造成损伤和发动机受水体浸泡造成污染和腐蚀等问题。为此我设想了一种新的伞降+浮囊+注水平衡的水面回收方式。大概说来有以下特点:
一、设调姿发动机,将箭体姿态从自由坠落段的发动机端朝下氧箱端朝上调整为发动机端朝上氧箱端朝下;
二、在一级箭体的发动机段设降落伞,伞降过程发动机端朝上氧箱端朝下;
三、氧箱设开闭闸,注水调节箭体重心,使漂浮时发动机端保持在水面上;
四、在箱间段设充气浮囊,确保触水、注水阶段发动机端保持在水面上。
过程简述:
此水面回收方式可确保发动机不受损,箭体大部不受损,入水段箭体可能需要修复,氧箱需要清洁和修复。
另外,也可考虑将一级设计成煤油箱在上,氧箱在下,入水时向煤油箱注水。

再入的一级满足开伞条件,调姿发动机点火调姿

再入的一级满足开伞条件,调姿发动机点火调姿

调姿开伞

调姿开伞

以发动机端朝上氧箱端朝下的姿态伞降

以发动机端朝上氧箱端朝下的姿态伞降

入水前打开气囊和氧箱注水闸

入水前打开气囊和氧箱注水闸

以此姿态持续向氧箱注水

以此姿态持续向氧箱注水

最终平衡的水面漂浮状态

最终平衡的水面漂浮状态
 楼主| jiyu_shi 发表于 2018-8-3 14:18 | 显示全部楼层
对于内陆发射的火箭,可以伞降在水库里,比如太原发射伞降到刘家峡,西昌发射伞降到三峡、丹江口等。因为氧箱注水,不会污染水体。可能需要增加格栅翼或改用翼伞。
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zimu 发表于 2018-8-3 18:45 | 显示全部楼层
主要是储箱内壁泡海水腐蚀后还能不能用的问题. 航天飞机的SRB入水后就是注水竖起的, 但人家那是很厚的自支撑的钢壳,可以这么玩.没有超压支持的液体火箭储箱非常脆弱(可回收的一定是这样, 否则干质比太低回收的经济性就没了). 带压状态下你得有个不太小的泵和电源把水压入箱体.

氧箱内还有剩余的液氧呢.. 注水的话第一时间就冻住了.
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hyperion 发表于 2018-8-3 19:34 | 显示全部楼层
就用挤压循环火箭助推器搞水面溅落回收怎么样?挤压循环火箭非常坚固,回收受力不是问题,火箭发动机结构简单硬抗落水冲击和海水腐蚀也不难。复用远比固体助推器简单,清洗之后灌推进剂试车即可。
 楼主| jiyu_shi 发表于 2018-8-3 20:43 来自航空航天港手机版! | 显示全部楼层
zimu 发表于 2018-8-3 18:45
主要是储箱内壁泡海水腐蚀后还能不能用的问题. 航天飞机的SRB入水后就是注水竖起的, 但人家那是很厚的自支 ...

一边泄压一边自然注水,残余液氧提前放掉。
杨聪1024 发表于 2018-8-4 23:38 | 显示全部楼层
楼主你觉得拉住速度数马赫,质量几十吨的火箭,其降落伞重量要多少??
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 楼主| jiyu_shi 发表于 2018-8-4 23:50 来自航空航天港手机版! | 显示全部楼层
杨聪1024 发表于 2018-8-4 23:38
楼主你觉得拉住速度数马赫,质量几十吨的火箭,其降落伞重量要多少??

哪来的数马赫?!又不是弹头再入。一级掉下来是亚音速,就是个空罐子,如果是二级回收,也可以先开超音速伞。
喵科动物 发表于 2018-8-4 23:53 | 显示全部楼层
hyperion 发表于 2018-8-3 19:34
就用挤压循环火箭助推器搞水面溅落回收怎么样?挤压循环火箭非常坚固,回收受力不是问题,火箭发动机结构简 ...

航天飞机助推器早期方案,可回收挤压助推器,后来因为成本原因换成SRB。
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ysz 发表于 2018-8-7 20:42 | 显示全部楼层
zimu 发表于 2018-8-3 18:45
主要是储箱内壁泡海水腐蚀后还能不能用的问题. 航天飞机的SRB入水后就是注水竖起的, 但人家那是很厚的自支 ...

有液氧的时候,里面气压还挺大吧?会被水压压坏?
zimu 发表于 2018-8-9 12:06 | 显示全部楼层
ysz 发表于 2018-8-7 20:42
有液氧的时候,里面气压还挺大吧?会被水压压坏?

你仔细看我的话. 加压时强度不是问题, 是水进不去的问题. 想带压注水就得泵压
registered 发表于 2018-8-15 11:24 | 显示全部楼层
jiyu_shi 发表于 2018-8-4 23:50
哪来的数马赫?!又不是弹头再入。一级掉下来是亚音速,就是个空罐子,如果是二级回收,也可以先开超音速 ...

看看F9回收一级的速度变化吧,穿音速高度8km,反推点火高度3km,从穿音速开始总共40几秒时间,这还是在前面还有反推减速的情况下。
ysz 发表于 2018-8-17 23:35 | 显示全部楼层
zimu 发表于 2018-8-9 12:06
你仔细看我的话. 加压时强度不是问题, 是水进不去的问题. 想带压注水就得泵压

为啥要注水?里面还有燃料啊,能保持平衡的啊
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