马斯克的 JJ 和贝索斯的 JJ,到底有什么差异?

· Nov 28, 2015

24 号早上,亚马逊 CEO 杰夫·贝索斯的航天公司蓝色起源(Blue Origin)透露,他们已经完成了火箭的着陆工作。在火箭 New Shepard 爬升 100 公里到达太空边缘并完成推送任务后,它成功软着陆回到地面,降落地点与发射地点之间的偏差只有 1.3 米。

不过,这个火箭的造型实在是无力吐槽,于是在贴吧里有人惊呼:贝索斯你为什么发射了一个大 JJ?

同行是冤家,对于造火箭这件事,很多人经常拿马斯克的另一家公司 SpaceX 来与蓝色起源做对比。

对于不明真相的群众来说,很多人觉得蓝色起源似乎是已经领先于 SpaceX 了。但是,这两个火箭,其实并不一样。

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SpaceX V.S. Blue Origin

首先,猎鹰 9 号和 New Shepard 的任务不同。猎鹰 9 号火箭是为了荷载卫星和货物,到达指定的太空轨道并围绕地球旋转,然后将货物传递给在太空站的宇航员。

而 New Shepard 却不需要像猎鹰 9 号那样长时间留在太空,它只要进入 100 公里的高空(太空边缘)并停留四分钟就行了。比起需要与地球同步才能长时间留在太空的猎鹰 9 号来说,难度小得多。

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其次,两种火箭的外形设计不同。为了减小空气阻力和所受重力,猎鹰 9 号的设计是「瘦长型」的。但这样的造型使得它更难回到地球,就好像在高处扔了个钢管,落在地上时很难不翻倒。

而 New Shepard 不需要和地球的自转速度完全一致,因此它也不需要完全摆脱地心引力——这就是所谓的「亚轨道飞行」。所以,它的形状不像猎鹰 9 号那样瘦长,而是更粗更短的结构,使它降落的时候更容易垂直下降。(这大概就是所谓的胖子底盘稳)

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第三,两种火箭的飞行高度和速度不同。确切来说,猎鹰 9 号要被回收的部分,还没有完全进入绕地轨道。现在回收的是第一级火箭(发动机和燃料所在位置),这部分在到达太空亚轨道上后,就与主体分离并返回地球。

猎鹰 9 号能达到的最终高度为 240 公里,这是 New Shepard 所能达到的高度的两倍。并且由于猎鹰 9 号的最终目标是进入太空轨道,所以即使在亚太空轨道上,它的速度也比 New Shepard 大得多,当下降的时候,它的速度自然也很大。

New Shpard 在其行程中能达到的最大速度是 3 马赫,而猎鹰 9 号在第一阶段掉落前就已经达到 5.5 马赫到 7.5 马赫之间。同时,猎鹰 9 号在进入太空后,也有更多的推进力。它的推力可达到 20 余万公斤,而 New Shepard 只有不到 5 万公斤的推动力,这就说明,当火箭坠落前,猎鹰 9 号的后部推进力更强。

除此之外,猎鹰 9 号在下降过程中的翻转也与 Shepard 完全不一样。由于像之前说过的,猎鹰 9 号由于自身形状会在空中翻转,很难让它在指定位置着陆,而 New Shepard 则近乎垂直坠落,比较好定位。

总体说来,把「亚轨道太空」的火箭和「轨道太空」火箭做对比是没有意义的。蓝色起源公司从研发 New Shepard 开始的第一天就是冲着可回收去的,而马斯克则是希望火箭先能到达太空,可回收只是「顺带」的设计。

到底是不是第一个?

不论如何,蓝色起源公司的成功代表了商用亚轨道火箭第一次实现软着陆。但这个「第一次」,还是取决于你对火箭的定义。目前,这个词被用来形容圆柱形的,垂直起飞发到太空的飞行物体,比如猎鹰 9 号或者阿特拉斯五。如果你的脑海中对火箭就是这样定义的,那么是的,New Shepard 是第一个到达亚轨道空间然后垂直软着陆到地面上的火箭。

然而「火箭」一词曾被用在任何装有「火箭发动机」的机械上。如果这样算的话,那么蓝色起源可就不是第一个能重复使用亚轨道火箭的商业公司了。

比如说维珍银河 (Virgin Galactic) 是第一个成功测试可回收亚轨道火箭的商业公司。这家公司的 SpaceShipOne 空天飞机(空天飞机指既能航空又能航天的飞行器),就是在 2004 年由运输机带入高空后发射,再通过火箭发动机进入太空的。

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比他们更早的,还有一个北美 X-15,这是一款在 20 世纪 60 年代使用的美国空军试验火箭动力飞机。像维珍银河一样,他们也先将 X-15 运送到预定高度,然后发射到亚轨道空间去,并且是两次。

但不能否认的是,蓝色起源的成就仍然令人印象深刻。火箭到达太空边缘后垂直降落并软着陆,难度也是很大的。这可能是个将要载入史册的事件呢!


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