小火箭出品
本文作者:邢強博士
本文共3030字,33圖。預計閱讀時間:30分鐘。
今日小火箭關注點:
世界最大單段固體火箭發動機點火成功;
波音與空客在范堡羅航展期間宣布430億美元訂單;
太陽系外類地行星羅斯128B表面或存在液態水;
英國將建設首座位於本土的火箭發射場。
點火
2018年7月16日,法國法屬圭亞那航天中心傳來消息:
P120C固體火箭發動機點火成功!
按歐空局給出的數據,本周一的P120C固體火箭發動機的首次點火,在135秒內燃盡了30萬磅(142.1噸)的固體燃料,產生了80萬磅(378.9噸)的推力。
小火箭風格,具體坐標為:
北緯5° 14′ 16.9″ N;西經52° 45′ 39.5″ W
本次點火的性能實測曲線
小火箭點評:
P120C是世界上最大的單段固體火箭發動機,整個殼體由高強度纖維複合材料纏繞而成。
有關固體火箭發動機殼體的材料和製造工藝,詳見小火箭的固體火箭發動機系列公號文章《撼天動地!小火箭聊固體火箭發動機的材料》,這裡不再贅述。
P120C的點火成功,標誌著預計在2019年開始執行發射任務的歐洲織女星系列運載火箭的最新改進型以及阿麗亞娜-6火箭掃清了最大的技術障礙,前景非常美好。
P120C固體火箭發動機,全長13.501米,直徑3.4米,總重161.3噸,推進劑品質142噸。
P120C固體火箭發動機平均推力達4650.2千牛,海平面比衝為278.5秒,工作時間為135秒。
P120C固體火箭發動機將會以捆綁的方式(捆2個或者4個)成為歐洲下一代主力運載火箭阿麗亞娜-6的重要動力來源,因此該發動機的一舉一動都對阿麗亞娜-6運載火箭的誕生有著舉足輕重的影響。
2017年12月,歐空局、空中客車公司、賽峰集團、法國國家宇航中心在充分討論的前提下,確定了阿麗亞娜-6火箭的投產和首次發射時間,同時也確定了阿麗亞娜-5火箭的全面退役的時刻。
上圖為邢強攝於2017年的法國的阿麗亞娜-6運載火箭的模型的照片。
阿麗亞娜-5型運載火箭的火神液氫液氧火箭發動機觸手可及。摸到她的巨大噴口的瞬間,感覺很奇妙。邢強,攝於2017年。
有關該發動機,小火箭會在後續文章中爭取和大家一起詳細討論。
阿麗亞娜5型運載火箭的單台固體助推器的推力為7080千牛,是火箭芯級液氫液氧主發動機推力的7.4倍!
2017年12月,研製方和使用方以及相關股東一致決定:在2023年,全面退役阿麗亞娜-5運載火箭。
從此,我們要數日子來和如此優雅的一款火箭告別了。
上圖從左到右為阿麗亞娜-5火箭,阿麗亞娜-6火箭帶有2個助推器的構型和帶有4個助推器的阿麗亞娜-6火箭構型。
阿麗亞娜-6運載火箭能夠成為歐空局新一代運載火箭的理由比較充分:平均發射成本比阿麗亞娜-5運載火箭低38%以上。
根據小火箭統計,已經啟動生產的阿麗亞娜-6運載火箭在2020年會迎來首次發射,然後在2021年有5個訂單要完成,在2022年完成8次發射,在2023年,也就是她的姐姐阿麗亞娜-5運載火箭全面退役的那一年,至少要完成12次發射任務。
由此來推算,加上最新的織女星運載火箭的第一級需求,P120C的年產量需要維持在35台以上才行。
本周的成功點火,P120C邁出了重要一步,以後我們就一起和小火箭來盯著量產的情況吧。
訂單
2018年7月16日至22日,兩年一度的英國范堡羅航展如期開展。
本次航展上,波音與空客目前宣布的客機訂單總額為430億美元(2883.3億元人民幣)。
目前,最大的一筆訂單來自印度Jet航空公司。
該公司一口氣訂購了75架波音737 MAX 8客機,訂單總額為88億美元(590.0億元人民幣),均價1.17億美元(7.84億元人民幣)。
空客斬獲了與波音相當的一筆大單子:
一個不便透露身份的買家一舉簽下了空客80架A320neo客機的訂單。
這筆訂單的總額也是88億美元(590.0億元人民幣),均價1.1億美元(7.37億元人民幣)。
空中客車公司計劃把A320系列客機的每月產量,由52架提升為60架,並且已經在做供應量測試,以便探索未來將月產量進一步增加為75架的可能性。
液態水
最新的天體物理學期刊上,巴西天文學家的研究報告把目光聚焦在了羅斯128b上,並且指出了在該星球上存在液態水的可能性。
小火箭點評:
羅斯128b是一顆已確認存在的太陽系外類地行星。
假設它的組成物質是較為合理的類似地球組成的話,它的半徑將大約是地球的1.10倍,其密度則稍高於地球。
羅斯128b的表面重力加速度預計為10.945m/s2,約為地球的1.12倍。
羅斯128b是迄今為止,人類發現的距離地球第2近的具備潛在適居特性的系外行星,距離地球約11光年。
羅斯128b如果確認有液態水存在的話,人類的想象力或許能夠終於從三體人居住的半人馬座暫時移開了。
準備好與羅斯人開戰或者和談了麽?
發射場
英國宇航局本周一宣布了他們的計劃:
投資近3000萬英鎊(大約4000萬美元,人民幣2.68億元)啟動英國首座建於本土的運載火箭發射場。
發射場具體的選址定為蘇格蘭的薩瑟蘭高地。
該發射場的規劃和建設,英國準備和美國洛克希德·馬丁進行合作,並且力爭在2025年之前投入使用。
小火箭點評:
太空探索,是一場史詩級的奮鬥。
那種對未來恢巨集體系的建構,
那種對當前巨集大敘事的追求,
使得人們在夢想的感召和鼓舞下,
向著未知與遠方奮勇前行,永不回頭。
不過,對於英國,這個有些不同。
有關發射場的事情,小火箭就說三點:
第一點:據小火箭所知,英國是世界上唯一一個已經成功發射了自己的人造衛星卻又主動放棄發展自己的運載火箭技術的國家。
按照各國第一次成功發射人造地球衛星的時刻進行排序的話,前5名是這個樣子的:
注:法國航天局後來並入歐空局;中國雖然在第一顆衛星的發射時間上落後於法國和日本,但是在載人航天和太空站建設方面,力挽狂瀾,奮力進入航天領域的第一梯隊。
那麽,前5名之後,是誰贏得了第6名的角色呢?
公元1971年10月28日,英國用黑箭運載火箭將普羅斯彼羅衛星送入近地點537公里,遠地點1593公里的大橢圓軌道,成為繼蘇聯、美國、法國、日本和中國後第6個用自己研發的運載火箭成功發射了自己研製的衛星的國家。
當時,英國的黑箭運載火箭是在位於澳大利亞的Woomera航天基地升空的。
澳大利亞Woomera航天基地在這個地方:
Woomera這個地名通常被翻譯為 武麥拉 。
1997年拍的一張照片
當年黑箭火箭進行發動機測試的照片
第二點:蘇格蘭發射場的緯度實在是太高了,從商業的角度來說,只有一些極軌衛星比較適合。
綜合考慮了一下,英國這個首座位於本土的發射場的坐標會是:
北緯 58° 15′ 0″ N, 西經 4° 30′ 0″ W
考慮到具體的發射情況,或許會更靠北一些。
理論上,具備一定可行性,但是商業運營上,有較高難度。
當然,英國可以向俄羅斯借鑒一些經驗,畢竟蘇聯的普列謝茨克航天中心更靠北:
北緯 62° 55′ 0″ N, 東經 40° 31′ 0″ E
這緯度,稍微再努力一下就進北極圈(北緯 66.5°N)了。從1957年建成到現在,普列謝茨克發射場共進行了1500多次洲際彈道飛彈和運載火箭的發射,傲視全球所有發射場。
第三點:英國的太空產業比較低調,但實際上近幾年來發展比較迅猛。從增量上來看,近幾年來英國太空產業的發展速度是其他產業平均發展速度的4倍以上。
如果蘇格蘭發射場或者叫蘇格蘭航天中心建設成功,並且真的如期投入運營,然後獲取足夠的商業訂單的話,按照大歐洲區域的產業布局,在投入運營十年內,小火箭預計該發射場能夠創造50億美元(335.33億元人民幣)的產值。
版權聲明:
本文是邢強博士原創文章,騰訊獨家內容。歡迎朋友圈轉發。
微信號:小火箭
微信ID:ixiaohuojian
歡迎 加入 小火箭 ,進入航空航天大家庭!