獵鷹火箭的案例
火箭回收技術驗證成功，中國版的“獵鷹-9”號來了！
據航天智能技術創新中心、宇航智能控制技術國家級重點實驗室官方消息，近日，該中心開展了一次運載火箭垂直回收制導控制技術驗證試驗，此次飛行試驗取得了圓滿成功！
前美國的太空探索技術公司（Space-X）的獵鷹9火箭已多次完成一子級回收驚嘆世界，所以國內科研單位這次火箭垂直回收技術試驗的成功，被網友們視為中國航天已經開始研制自己的“獵鷹-9”火箭了。
獵鷹9號火箭載重力測量和氣候實驗衛星發射升空
此外，當日，獵鷹9號火箭還完成了來自Iridium公司的一項任務，將5顆通訊中繼衛星送入了另一軌道。
獵鷹火箭再次升空，撒布64顆衛星后安全回收
近年來美國“獵鷹”系列運載火箭在世界航天領域成了網紅一般的存在，無論是其卓越的性能還是其所屬公司SpaceX老總的傳奇經歷，都令世界為之感到震驚與贊嘆。12月4日，其最具知名度的產品“獵鷹9”火箭進行了今年第19次發射，這次發射任務將64顆衛星送入了太陽極軌道，創下了美國本土單次發射最多衛星的紀錄。
這次發射是“獵鷹”系列產品所有發射任務中的一個里程碑，除了一箭64星的記錄以外，這次使用的block5一級運載火箭早在5月和8月就已經承擔過兩次發射任務并成功回收。根據創始人埃隆·馬斯克對自己產品的介紹，每個block5將可以完成至少100次的發射任務。盡管在一級火箭的回收工作中整流罩未能被回收而落水，但馬斯克表示這次回收工作仍然達到了預期效果，并盡力在下次回收中避免整流罩的損失。
本次發射的64顆衛星來自17個國家的34個機構，其中最令人注目的是其中一顆衛星上裝載了100份來自退伍軍人和航天愛好者的骨灰。據悉這項服務需要2500美元，由一架名為Elysium Space的公司裝載每人1克的骨灰量在一顆微型衛星上，由獵鷹9號送上太空。此外，這次發射任務還承接了美國防高級研究計劃局的“細胞（衛星）集成技術試驗”，用于驗證可無線擴展的模塊化衛星網絡技術。
SpaceX目前對自己所研發和生產的block5十分滿意，本次發射任務中使用的block5在5月11日第一次發射將一顆通訊衛星送入軌道，成功回收后進行了詳細的檢查，之后在8月7日，被回收的推進器再次搭載一顆印尼衛星進入軌道，并再次成功回收。在此之前，block5從來沒有使用過超過兩次。對于該火箭推進器的后續研發計劃，SpaceX意向再生產50枚左右，承擔300次發射任務，計劃每次整修過后能夠重復使用最少十次。這樣將大大節省航天運輸業務的開銷。
展開 Raise3D為SpaceX火箭回收再發射提速
一個新的獵鷹9號火箭相當于一枚嶄新的獵鷹9號火箭和兩枚被回收的火箭一級助推器組合而來。
圖 | 降落中的重型獵鷹火箭
一枚嶄新的獵鷹9號（Falcon 9）火箭報價在5500-6200萬美元之間，遠低于同類的宇宙神5（Atlas-5）和德爾塔4（Delta-4）1-4億美元不等的報價。得益于可回收火箭這項獨門絕技，經過維修后的“二手火箭”再次登場時，相比新火箭，報價將打七折左右，但運力沒有區別。這使得它的競爭力進一步上升。
同時通過回收火箭，工程師可以更加了解火箭的配重、燃料并且進行結構優化，同樣以獵鷹9火箭為例，從v1.1到FT的版本提升中，F9 FT比F9 v1.1僅僅增重不到10%，9個Merlin 1-D的推進能力被從588噸提到了761噸，提高了30%，低地球軌道運載能力增加了9噸， 近之前版本荷載的70%。
Raise3D如何助力SpaceX火箭翻修
作為SpaceX的重要供應商之一，Elite Aerospace負責承擔于SpaceX部分航天部件的翻修工作。如何滿足SpaceX回收后快速重復發射的商業模式，以及應付馬斯克本人的隔三差五郵件要求的“速度越快越好”成為了Elite Aerospace公司工作的重中之重。
圖 | 圖中的獵鷹一級助推器已經是第六次使用
在翻新使用的獵鷹火箭時候，首先要確定哪些零件需要更換或者維修，然后確定好維修的加工工藝，接著是針對加工工藝開發定制夾具。
由于每次發射的火箭都有迭代，且實際損耗的部位不同，無法提前預知。因此如何快速地定制開發出夾具成為了Elite Aerospace在承接SpaceX的獵鷹火箭翻修任務中最大的挑戰之一。
展開 
案例：3D打印助力SpaceX回收火箭翻修，使再發射提速
要知道，這都是在2020年美國疫情下完成的，到今年一月開始，SpaceX平均每10天就進行一次發射，而這種效率的基礎，就是SpaceX火箭的模塊化組裝和回收能力。
回收、翻修、迭代——挑戰人類工程技術的極限
SpaceX火箭一級回收技術是它被人熟知的開始，自2015年首次成功以來，媒體和大眾早就習以為常。2017年更是實現了14次嘗試，全部成功，其中4次實現了發射“二手火箭”。2018年4月首次試射成功的獵鷹重型火箭，左右兩個“捆綁”的助推器其實就是之前成功回收的火箭一級助推器，中間的為嶄新的火箭一級助推器。一個新的獵鷹9號火箭相當于一枚嶄新的獵鷹9號火箭和兩枚被回收的火箭一級助推器組合而來。
圖 | 降落中的重型獵鷹火箭
一枚嶄新的獵鷹9號（Falcon 9）火箭報價在5500-6200萬美元之間，遠低于同類的宇宙神5（Atlas-5）和德爾塔4（Delta-4）1-4億美元不等的報價。得益于可回收火箭這項獨門絕技，經過維修后的“二手火箭”再次登場時，相比新火箭，報價將打七折左右，但運力沒有區別，這使得它的競爭力進一步上升。
同時通過回收火箭，工程師可以更加了解火箭的配重、燃料并且進行結構優化。
展開 案例：3D打印助力SpaceX回收火箭翻修，使再發射提速
要知道，這都是在2020年美國疫情下完成的，到今年一月開始，SpaceX平均每10天就進行一次發射，而這種效率的基礎，就是SpaceX火箭的模塊化組裝和回收能力。
回收、翻修、迭代——挑戰人類工程技術的極限
SpaceX火箭一級回收技術是它被人熟知的開始，自2015年首次成功以來，媒體和大眾早就習以為常。2017年更是實現了14次嘗試，全部成功，其中4次實現了發射“二手火箭”。2018年4月首次試射成功的獵鷹重型火箭，左右兩個“捆綁”的助推器其實就是之前成功回收的火箭一級助推器，中間的為嶄新的火箭一級助推器。一個新的獵鷹9號火箭相當于一枚嶄新的獵鷹9號火箭和兩枚被回收的火箭一級助推器組合而來。
圖 | 降落中的重型獵鷹火箭
一枚嶄新的獵鷹9號（Falcon 9）火箭報價在5500-6200萬美元之間，遠低于同類的宇宙神5（Atlas-5）和德爾塔4（Delta-4）1-4億美元不等的報價。得益于可回收火箭這項獨門絕技，經過維修后的“二手火箭”再次登場時，相比新火箭，報價將打七折左右，但運力沒有區別，這使得它的競爭力進一步上升。
同時通過回收火箭，工程師可以更加了解火箭的配重、燃料并且進行結構優化。
展開 液體火箭動力系統復用，下一步瞄準哪兒？
由此，國內首次實現了液體火箭動力系統重復使用，標志著我國液體火箭發動機重復使用技術進入工程應用階段。
放眼全球，隨著可重復使用火箭技術日益成熟，技術難點被逐步攻克，各國已掀起新一輪發展熱潮。那么可重復使用的液體火箭目前有哪些型號？未來發展趨勢又會是怎樣呢？
回收復用難關多
液體火箭發動機作為航天運載器的主要動力裝置，具有性能高、任務適應強、技術難度大、研制周期長等特點，堪稱航天運載器上最復雜的產品之一。因此，液體火箭動力系統重復使用是實現航天運載器重復使用所必須突破的關鍵技術之一。
獵鷹9火箭第一級與第二級分離示意圖（源自網絡）
具體來說，液體火箭發動機想實現重復使用，需要突破多次啟動、低入口壓力啟動、大范圍推力調節、狀態評估檢測及健康管理、快速簡化處理、高溫組件結構抗疲勞壽命評估及延壽、全任務復雜力熱環境預示及控制等關鍵技術，其研制難度遠遠超過傳統上一次性使用的液體火箭發動機。
在世界主要航天強國中，美國在可重復使用火箭動力領域的科研實力最雄厚，應用經驗也最豐富。早在20世紀80年代，美國就已經成功研制了能夠重復使用的大推力液體火箭發動機，并作為航天飛機的主發動機。
航天飛機的主發動機使用液氫液氧推進劑，3臺總共提供600多噸的推力，而且推力可在65%~109%范圍內調節。這樣設計是為了讓航天飛機在點火和初始的上升階段獲得更大的推力，更容易飛起來并加速，而在最后的上升階段，主發動機會減少推力，便于實現對入軌速度的精確控制。
2011年航天飛機退役之后，美國商業航天新勢力承擔起“重復使用，天地往返”的重任。其中，SpaceX公司的獵鷹9火箭革命性地實現了入軌級運載火箭第一級回收與重復使用。
2015年12月，獵鷹9火箭首次陸地成功回收一子級。2017年3月，獵鷹9火箭一子級首次重復使用發射。
展開 4年前，馬斯克把心愛的紅色跑車送入太空，現在它到哪了？
埃隆·馬斯克的特斯拉敞篷跑車搭乘重型獵鷹火箭進入太空，并帶有一個名為"Starman"的假人司機
4年前，一枚重型獵鷹火箭發射了一項帶有特殊有效載荷的測試任務：埃隆·馬斯克的一輛櫻桃紅色特斯拉跑車Roadster，駕駛座上有一個名為"Starman"的身穿宇航服的假人。從那時起，紅色跑車一直在太陽系中一個不規則的軌道上徘徊，大約每557天繞太陽一周。
根據SpaceX的信息，Roadster跑車于2019年8月完成首次繞太陽軌道運行，于2020年10月首次飛越火星。它目前距離地球234,366,378英里（377,176,124公里或20.97光分鐘），并且正在以4,020英里/小時（6,470公里/小時）的速度遠離我們的家園。
2022年2月8日，Roadster跑車在太空中的位置示意圖
馬斯克最初計劃將他的跑車發射到通往火星軌道的路上，并希望它最終撞上這顆紅色星球。發射升空后，它確實從大約兩百萬英里外駛向火星，但是經過天文學家的估算，Roadster更有可能在大約1000萬年內撞上地球、金星或太陽。
“Starman”在寬闊的“太空馬路”上肆意駕駛著紅色小跑車，也許這就是未來人類的出行方式。
展開 spaceX揭曉繞月飛行首單旅客：日本億萬富翁前澤友作
這名乘客是日本富商前澤友作（Yusaku Maezawa），他買下了BFR火箭的所有座位。
前澤友作表示，他發起了“dearMoon”項目（點擊微博），將于2023年邀請6-8名藝術家和他一同前往月球。他說：“從小我就向往月球，我不能錯過這個機會，也想擁有這次絕妙的體驗，但我不喜歡孤獨，所以我要和大家分享這次經歷。”
前澤友作公布的6名藝術家職業
前澤友作是日本億萬富翁企業家和藝術收藏家。他曾經是一名搖滾歌手，后來于1998年成立了Start Today公司，并于2004年創立了在線時尚零售網站Zozotown。根據《福布斯》雜志估計，截至2017年5月，他的凈資產為36億美元，在日本富豪中排名第14位。
馬斯克還公布了前澤友作將乘坐的BFR火箭具體細節：BFR火箭分兩部分，總長118米，火箭裝有7個Raptor發動機，可將超過100噸的載重運送至低地球軌道（LEO），并可循環使用。
馬斯克還公布了BFR飛向月球的路線圖：
SpaceX此前宣布，公司已與一名客戶簽約，這名客戶將通過SpaceX的新型火箭BFR，乘坐飛船繞月飛行。這名客戶將成為SpaceX簽約的第一位繞月飛行太空乘客。
馬斯克還在Twitter上公布疑似為BFR的渲染圖。BFR（Big Falcon Rocket，大型獵鷹火箭）是SpaceX目前正在開發的巨型火箭，可將人類送上月球和火星。根據公司CEO埃隆·馬斯克（Elon Musk）去年的描述，大型獵鷹火箭的設計包括火箭和宇宙飛船兩部分，火箭主體配備了31個猛禽發動機，能夠將150噸負重發射到低地球軌道。
展開 SpaceX公司不準備確認大額申購碳纖維
“東麗是一些供應商與我們合作，以滿足我們對獵鷹火箭和飛船龍生產碳纖維的需求之一，而我們還沒有宣布在這個時候任何新的協議，”公司發言人告訴人工魚礁。“隨著我們業務的不斷增長，碳纖維，我們使用量可能會繼續增長。”
原始的故事：SpaceX公司似乎押在碳纖維復合材料，這可能會增加其未來的火箭，讓人們和物資進入容量大的空間，最終到火星表面。據一份報告日經亞洲審查，SpaceX公司有簽署價值估計為$ 2十億至$ 3十億東麗碳纖維公司的協議。總的價格和交貨日期還沒有最終確定。
它是目前尚不清楚什么時候，以及在運載火箭，這些輕質復合材料將由SpaceX公司使用。但該公司不單單是其利益NASA和其他航空航天公司已與，因為他們的潛力，增加可由火箭攜帶有效載荷量的材料試驗。他們可能還降低整體制造成本。
這筆交易的規模似乎能說明問題，但是。如果如報道這筆交易的價值是正確的，在數十億美元，似乎有可能的碳纖維復合材料將在SpaceX公司的火星建議殖民地運輸車火箭使用。這是非常大的（但仍處于開發階段）火箭公司計劃利用人類運送到火星。SpaceX公司已經遠遠沿著生產的獵鷹重型火箭，這是基于獵鷹9號的核心舞臺。獵鷹9號火箭，這SpaceX公司已成功地在今年登陸的第一階段，擁有從鋁鋰合金建造罐壁和圓頂。
碳纖維，其通常織成的織物，具有理想的品質，例如高拉伸強度，低質量，高溫耐受性，和低的熱膨脹。這使得他們很受歡迎的飛機制造商，如波音和空客，東麗，總部設在日本，是碳纖維的領先供應商到飛機制造商。在有點諷刺，東麗很可能在其基于阿拉巴馬州迪凱特工廠，位于在SpaceX公司的競爭對手聯合發射聯盟制造了火箭同一個城市產生對SpaceX的碳纖維。
展開 Raise3D 全球交付第20000臺Pro2系列3D打印機
△波音公司高級可視化和沉浸式發展中心員工向俄克拉荷馬州州長Kevin Stitt介紹Pro2 系列打印機
△星辰大海，Pro2助力獵鷹火箭回收再發射
SpaceX火箭一級回收技術是它被人熟知的開始，自2015年首次成功以來，媒體和大眾早就習以為常。
作為SpaceX的重要供應商之一，Elite Aerospace負責承擔于SpaceX部分航天部件的翻修工作。如何滿足SpaceX回收后快速重復發射的商業模式，成為了公司工作的重中之重。由于每次發射的火箭都有迭代，且實際損耗的部位不同，無法提前預知。因此如何快速地定制開發出夾具成為了Elite Aerospace在承接SpaceX的獵鷹火箭翻修任務中最大的挑戰之一。
在SpaceX研發人員的推薦下，Elite Aerospace公司開始使用Raise3D的3D打印機來制作夾具。Raise3D 3D打印機具有可支持大尺寸零件打印、高打印精度、高打印效率、耗材兼容性強等優勢，為Elite Aerospace公司帶來了意外驚喜。在使用Raise3D Pro2系列后，他們不僅達到了SpaceX的交付時間要求，同時也為整個項目節省了數百萬美元的經費。
△奧斯卡時刻：黑豹服裝設計獲得小金人
在2019年奧斯卡的頒獎禮上，電影《黑豹》憑借著精美又充滿非洲文化元素的服裝造型，一舉拿下最佳服裝設計獎和最佳藝術指導獎。但又有誰能想象得到這些服裝道具竟然是道具師用Raise3D打印機打印的。
在創作過程中，造型設計師探索大自然的形態以獲取創作靈感，但自然形態的細節往往很復雜，難以通過模具，手工等方式去實現。
展開 
長征八號火箭2020年首飛，國產重復使用火箭可期
SpaceX公司曾透露，“獵鷹”9火箭的目標是將發射價格降低到500~700萬美元，是現有普遍價格的1/8~1/10。 SpaceX公司創始人艾倫?馬斯克認為，“這是一個令人激動的目標”。
“獵鷹”9火箭從2013年9月開始測試回收技術，但前七次都以失敗告終，第八次才成功發射。2015年12月，“獵鷹”9火箭將11枚商業衛星送上低地球軌道。一級助推火箭在墜落時，利用自身的推進器穩定減速，完美落在發射基地的著陸區。2016年4月，“獵鷹”9火箭第22次發射，實現人類歷史上第一次火箭海上回收，而此前該火箭海上回收經歷了失敗了四次。2017年3月，“獵鷹”9火箭再次創下歷史，使用回收修復后的“二手”火箭將載荷送入太空，并又一次成功回收。同時還首次嘗試回收了火箭的整流罩。
為了進一步降低發射成本，SpaceX公司還在火箭整流罩回收上“打起了主意”。據了解，“獵鷹”9火箭每個整流罩的成本在500萬美元至600萬美元之間。
“廉價商業航天時代已經到來。中國在可重復使用火箭技術上發力就是為了迎接這一挑戰。”航天專家向澎湃新聞指出。
來源：澎湃新聞
記者：謝瑞強
展開 馬斯克的一小步！Space X將如何實現“鋼鐵俠”的太空夢？
之后數年，在獲得諸多投資和合約之后，Space X多次進行發射和回收火箭試驗。
當然，這些成就在馬斯克看來都只是萬里長征第一步。很多人都在指責馬斯克的夢想不切實際，但從他近20年來對航天的投入和取得的成績來看，他的太空夢是認真的。
在去年年初，SpaceX成功發射了現役世界上最強大的火箭“重型獵鷹”（Falcon Heavy），并且將一輛搭載著假人的特斯拉跑車Roadstar發射至外太空。在不久的將來，大獵鷹火箭也將問世，這將是馬斯克殖民火星夢想的重要設施。
據馬斯克的介紹，大獵鷹火箭將長達106米，寬9米，起飛推力達到1100萬磅，是重型獵鷹的兩倍，能夠將載滿人類和貨物的太空船運送到外太空。
從不斷試飛的獵鷹火箭和一次次飛向國際空間站的飛龍飛船，馬斯克在月球建基地、在火星開辟殖民地的夢想已經越來越近。
生逢其時 Space X發展順利
和命途多舛、總是遭到華爾街白眼的特斯拉相比，Space X可謂發展相當順利。
馬斯克麾下的公司都具有高投入、回報周期長等特點，除了Space X和至今在財務方面仍未完全擺脫困境的特斯拉之外，馬斯克還有一家太陽能公司SolarCity和Space X的子公司、專注于新型地下交通的Boring Company。
對這樣的公司來說，持續穩定的現金流十分重要。目前Space X尚未上市，其資金來源主要仰仗同NASA以及其他商業伙伴的合約。
2011年，奮進號航天飛機退役之后，NASA再無航天飛機或其他載人飛行器向國際空間站運輸宇航員，國際空間站的人員運輸目前完全依賴俄羅斯的飛行器。在物資運輸方面，NASA則借助Space X等企業研制的飛行器。
如今，Space X從NASA拿到的錢已經超過20億美元，未來，隨著NASA不斷希望借助民間力量完成太空探索計劃，這一資金來源并不會讓Space X發愁。
展開 SpaceX本周將測試"星際飛船" 未來送人去火星
3月18日消息，伊隆-馬斯克創建的SpaceX計劃對首個火箭船原型進行發射測試，該火箭船未來將用于向火星運送宇航員。SpaceX計劃最早3月18日在德克薩斯州最南端的博卡奇卡海濱（Boca Chica Beach）附近的發射場進行測試。
SpaceX在2014年開始在博卡奇卡為獵鷹9號火箭和重型火箭搭建了發射場。在2018年年初,馬斯克宣稱這一發射場將用于發射新的火星飛船-星際飛船。該星際飛船之前的名字為大型獵鷹火箭，簡稱BF火箭。
3月8日，SpaceX將測試原型的下半部分送到了博卡奇卡發射場的發射臺上。工程師們隨后將一臺猛禽引擎安裝到了測試原型的下部，該引擎是SpaceX研發的最新也是有史以來最強大的火箭引擎。
測試原型不會發射到太空，但是將測試關鍵的硬件，并驗證全尺寸飛船的相關設計。它的測試飛行高度將不超過5000米。如果馬斯克的夢想成真，星際飛船或許能夠在2020年進入軌道，并且在2023年將第一批宇航員送往月球軌道，隨后在2024年將第一批人類送往火星。最終它或許能夠一次性向火星運送多達100名人類和150噸貨物。
SpaceX一位發言人上周宣稱將提前進行靜態點火測試，幫助工程師提前發現并排除任何問題。據這位發言人稱，在最初的測試中將為火箭拴上繩索，而且人們無法在發射場外見證這一過程。SpaceX也將與當地執法機構協調設立一個安全保障區域。
展開 時隔 46 年再赴月球！馬斯克的太空殖民夢和日本收藏家的繞月之旅
BFR 的最新進展
在這次的發布會上，馬斯克還透露了更多有關 BFR 火箭的細節，也就是執行此次飛行計劃的 BFR 系統。
BFR 系統為「新版 BFR 火箭 + 新版 BFS 飛船」的組合。在官方介紹中，SpaceX 對 BFR 用途的定義為：地球軌道飛船，月球軌道，行星際探測任務，甚至在地球進行載客運行。一套 BFR 系統足足 118 米高。
BFR 機身直徑約 9 米，助推器由 31 臺猛禽火箭發動機（Raptor engine）組成，產生約 5400 噸的推力，可以讓 4400 噸的飛船垂直上升。由于 BFR 是完全可重復使用的配置，沒有任何軌道燃料補給，預計到達近地軌道有 150 噸的有效載荷能力。
而另一個組成部分——飛船長 55 米，將容納 1100 噸推進劑，上升設計為 150 噸，回收為 50 噸。發動機在飛船后面，推進劑艙在中間，在前面有一個大型有效載荷艙。有效載荷艙實際上有八層高，甚至可以在艙內安裝一整套獵鷹 1 號火箭。馬斯克聲稱，BFS 飛船的著落方式會讓人聯想到外星人降臨。
SpaceX 此次直接讓 BFR 代替原本設想的獵鷹重型火箭，按照馬斯克的說法，BFR 終將代替獵鷹 9 號、獵鷹重型、龍飛船等過渡產品。不過，在今年獵鷹重型火箭首次發射后，馬斯克還沮喪承認私人宇航員的月球之旅可能無法實現。
公司將在 2019 年末使用 BFR 進行短程飛行。這需要將飛行器發射到某個高度，然后再輕輕降落回地球。
馬斯克保證，如果一切順利的話，BFR 的第一次飛行將會在明年開始，2 至 3 年內進行入軌飛行。BFR 火箭將 BFS 飛船送出地球后，完成分離，然后 BFS 飛船先繞地飛行，然后飛往月球，繞月飛行。
仍在去往火星的路上
月球只是一個短期的目標。
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