火箭不僅能回收，而且還能精準(zhǔn)降落在10米范圍之內(nèi)，是不是蒙的

自從人類掌握了將物體送出地球的能力之后，便踏上了為地球“減負(fù)”之路，各種航天器被接二連三地送上了天，它們之中有些已經(jīng)奔著太陽系外而去，而有些則始終徘徊于地球的周邊。

據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，目前在地球軌道運(yùn)行的各種用途的人造衛(wèi)星已經(jīng)達(dá)到了上千顆之多。要將如此眾多的航天器送出地球，沒有火箭的幫助是絕對(duì)不行的，而化學(xué)動(dòng)力火箭的運(yùn)載能力實(shí)在不算很高，以長(zhǎng)征5號(hào)為例，它的起飛重量超過了859噸，而近地軌道運(yùn)載能力不過25噸，當(dāng)火箭把航天器送出地球之后，它的使命便也就此終結(jié)了。在很長(zhǎng)時(shí)間以來，火箭都是個(gè)一次性物品，這不禁讓人感覺有些浪費(fèi)，于是人們便開始設(shè)想，是否能夠?qū)⒒鸺踩厥漳兀扛蚁?，還要敢做，spaceX的獵鷹9號(hào)火箭成功回收讓人類回收火箭的夢(mèng)想變?yōu)榱爽F(xiàn)實(shí)。

spaceX成功將獵鷹9號(hào)火箭回收，這是不是蒙的呢？當(dāng)然不是，因?yàn)槊梢裁刹涣诉@么準(zhǔn)，要知道獵鷹9號(hào)火箭可是精準(zhǔn)降落在了10米范圍之內(nèi)。

要讓一枚升空至大氣層邊緣的火箭返回并精準(zhǔn)降落在預(yù)定的著陸點(diǎn)上，沒有黑科技的加持肯定是做不到的，而說到火箭上的黑科技，首先要說的就是發(fā)動(dòng)機(jī)，而要說發(fā)動(dòng)機(jī)，就要先從飛機(jī)開始。飛機(jī)依靠什么變換方向呢？飛機(jī)的俯仰依靠的是機(jī)尾的升降舵，而偏航則依靠機(jī)尾的方向舵，而飛機(jī)的滾轉(zhuǎn)則由副翼來進(jìn)行控制，為什么這么麻煩呢？因?yàn)槠胀ǖ暮娇瞻l(fā)動(dòng)機(jī)所提供的推力方向是固定的，要么和飛機(jī)的縱向中心重合，要么就呈現(xiàn)出一定的夾角，總之它的方向是不能改變的，而這對(duì)于需要精細(xì)控制的戰(zhàn)斗機(jī)而言，顯然不太合適，于是就有了推力矢量發(fā)動(dòng)機(jī)。

推力矢量發(fā)動(dòng)機(jī)可以通過改變噴流方向來對(duì)飛機(jī)進(jìn)行飛行控制，它既可以作為常規(guī)飛行控制的補(bǔ)充，也可以徹底取代傳統(tǒng)的飛行控制方式，而獵鷹9號(hào)火箭就安裝了這種推力矢量發(fā)動(dòng)機(jī)。

有了推力矢量發(fā)動(dòng)機(jī)，獵鷹9號(hào)的機(jī)動(dòng)性實(shí)現(xiàn)了飛躍。不過只依靠推力矢量發(fā)動(dòng)機(jī)就想安全回收火箭，這是不可能的，為了提高火箭的精細(xì)控制能力，在獵鷹9號(hào)火箭第一級(jí)頂部安裝了8臺(tái)冷氣推進(jìn)器。如果你喜歡看航天題材的科幻電影，那么你一定知道宇航員在太空中是如何利用氣體噴射來調(diào)整姿態(tài)和進(jìn)行移動(dòng)的，這里的冷氣推進(jìn)器就是這樣一種東西，依靠它，獵鷹9號(hào)可以對(duì)姿態(tài)進(jìn)行精細(xì)調(diào)整，完美實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)身掉頭。掉頭之后的火箭會(huì)重新進(jìn)入大氣層，此時(shí)新的挑戰(zhàn)又來了。

火箭回收可是要再利用的，如果任憑它在大氣層中摩擦，那肯定會(huì)不成樣子，然而摩擦是不可避免的，所以要降低摩擦就必須要降低速度，而要降低速度，依靠8臺(tái)冷氣推進(jìn)器可不行，因?yàn)檫@里并不是近乎真空的宇宙，在這里減速，需要強(qiáng)大的發(fā)動(dòng)機(jī)。

于是獵鷹9號(hào)上安裝了3臺(tái)可以重復(fù)啟動(dòng)的主發(fā)動(dòng)機(jī)，有效降低了火箭下落的速度，使它能夠安全地回到地面。有了這些裝備，基本就可以保證獵鷹9號(hào)的成功回收了，不過只有這些裝備還做不到精確回收，在獵鷹9號(hào)前期的實(shí)驗(yàn)過程中，最初設(shè)定的著陸范圍可是有10公里之遙，那么之后又是如何從10公里縮小到10米之內(nèi)的呢？這就不得不說獵鷹9號(hào)上裝備的慣性導(dǎo)航和全球定位系統(tǒng)了。

慣性導(dǎo)航系統(tǒng)的作用是通過傳感器來實(shí)時(shí)收集火箭的方向、速度等一應(yīng)信息，而全球定位系統(tǒng)負(fù)責(zé)收集火箭的地理定位信息，之后這些信息會(huì)被傳輸?shù)诫娔X之中，和預(yù)定的路線進(jìn)行對(duì)比，如果存在偏差就會(huì)立即做出調(diào)整，這就是獵鷹9號(hào)能夠?qū)崿F(xiàn)精準(zhǔn)著落的保障。

不過只是精準(zhǔn)著陸還不夠，還需要安全，要讓一個(gè)細(xì)長(zhǎng)的火箭安穩(wěn)地立在海面回收平臺(tái)上，這不是一件容易的事，在前期試驗(yàn)過程中可就倒了好幾回，釀成了火光沖天的慘況。所以為了能夠讓獵鷹9號(hào)立住，spaceX為它安裝了由碳纖維和鋁制成的支撐腳，展開之后跨度可以達(dá)到18米，如此才終于使獵鷹9號(hào)站穩(wěn)了腳跟。獵鷹9號(hào)的精準(zhǔn)回收是眾多黑科技共同加持的結(jié)果，但獵鷹9號(hào)的回收之路卻并不順利，從最初研究到最終成功回收，總共歷時(shí)4年半的時(shí)間，期間不知道炸了多少回，所以只有黑科技是不夠的，要讓科學(xué)變?yōu)榭萍籍a(chǎn)品，需要大量的實(shí)驗(yàn)和經(jīng)驗(yàn)積累才能夠做得到。

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