根据SpaceX官网公开的SpaceX原始设计计划确实是150-250吨,但是因为星舰第三次试飞暴露出的问题耐热温度不足、姿态控制火箭RCS携带姿态控制燃料重量不足,导致星舰第四次发射把载荷重量用于加强耐热瓦和姿态控制火箭RCS。
主要是因为SpaceX起初对星舰耐热防热温度强度考虑不足、对星舰姿态控制火箭RCS携带燃料量考虑不足。根据游戏推算星舰再入大气层时需要消耗大量的RCS姿态控制火箭燃料保持再入姿态。
很有意思的是,SpaceX的特制不锈钢下脚料是公开售卖的,做成纪念品,有人检测了星舰不锈钢下脚料制成纪念品的化学成分结构,和304不锈钢有略微差异,但是和常规不锈钢差别不大。航天飞机耐热瓦材料NASA是写了论文公开航天飞机耐热瓦材料制造方法的。
星舰是世界上第一种两级绝大多数固体组件实现两级全回收的运载火箭。其实星舰类似的全回收运载火箭将来可以有一些相对廉价的面向广大平民的平民化运载火箭应用服务。
火葬和买墓地太贵了,我认为人死以后可以搞天葬火化业务,把尸体运到亚轨道释放到全球选择好再入地点的再入轨道,自然火化,大概率比买墓地便宜。
星舰一次可以火葬1000具遗体并返回。
因为返回舱热防护和供氧等生命维持系统所以载活人近地轨道LEO每人消耗1t的近地轨道LEO运力。但是载死人LEO每人只要消耗100kg的近地轨道LEO运力铝合金担架加确认死亡后冷冻尸体就可以了,所以死人近地轨道火葬LEO运力消耗比活人旅行LEO运力消耗便宜的多。
确认死亡后的尸体不需要保护层也不需要坐返回舱,拿个铝合金担架放进整流罩,释放就行了,家属可以看火化过程录像和火化现场直播。
近年全球运载火箭绝大多数都是不能回收的一次性火箭,有的部分回收的火箭猎鹰9的第二级还没有实现回收。一次性火箭和部分回收的猎鹰9因为发动机等制造和材料价格高于燃料价格,一次性火箭从发射成本上肯定是不如燃料箱和发动机都循环使用的全回收火箭划算的。
星舰是世界上第一种两级都具有可回收性能的近地轨道入轨运载火箭。昨天星舰第4次发射刚刚成功减速到0溅落。由于吸取了上一次姿控火箭推力不足的教训,星舰这次加强了姿态控制火箭RCS的推力,通过RCS的加强稳定了姿态,鸭翼和后翼在再入大气层过程似乎没有专门动作,这次星舰依靠加强RCS推力完成了再入大气层姿态调整。
至于星舰发射的角度、速度和姿态与发射入轨前过程的动作画面,直播过程中画面里面是写出来的。
1.我觉得二级还是折叠机翼滑翔降落靠谱,发动机在再入时过了热障高温,还要再点火的风险不小。
2.部分隔热瓦掉落以后,热障区的颜色画面颜色值,应该可以计算星舰不锈钢合金铜和部分其他元素的成分。
(1)星舰第一级成功减速溅落:
![](https://picx.zhimg.com/v2-a8625d6d966ed6174beab67dc1077269.jpg)
(2)星舰第二级成功减速溅落:
![](https://picx.zhimg.com/v2-01596a79172bd1e09d42a52cf6f10f3d.jpg)
(3)部分隔热瓦掉落以后,通过计算星舰热障区高度速度积分应该可以估算星舰外壳温度。
通过温度和热障区耐热瓦脱落时的的颜色画面颜色值,应该可以计算星舰不锈钢结构材料合金含有的,铜和部分其他元素的结构材料合金成分比例。
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关于我的设想:
我觉得二级还是折叠机翼滑翔降落靠谱,发动机在再入时过了热障高温,还要再点火的风险不小。
这是我的全回收零固体耗材运载火箭设想:
起飞重量1436.905吨,LEO空间站近地轨道(335X375KM 45度)载重17吨。我的方案游戏链接如图:
https://www.simplerockets.com/c/d16KvJ/Shipshuttle-Base-Fully-Reusable-Carrier-Rocket-with-launch-and-reentry-game-Vizzy该方案的助推器、第一级和第二级都通过rcs和翼面气动滑翔降落的方案。该方案起飞重量与空间站轨道载重都是航天飞机的百分之70,但是完全使用液氧煤油发动机,所有的部件可回收,因此发射成本远低于航天飞机的百分之25。
我的方案从一级芯级、6个滑翔回收的助推器、可回收二级、整流罩等所有的固体组件都是可回收复用的。
该方案使用液氧煤油燃料的价格,远低于航天飞机的液氢和固体燃料价格。
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我的游戏方案各级整体数据:
起飞重量:1436.905吨。
游戏LEO近地轨道(45deg,375X335KM)载重:17000kg。其中货舱可搭载2mX 2M X2m的2t重量小卫星,主载荷位于可回收第二级头部整流罩内部。
游戏搭配可回收深空液氧煤油上面级后,GEO地球同步转移轨道(45deg,200 X 36875KM)载重:4500kg。
游戏芯级直径:5m。
游戏助推器直径:2.25m。
游戏第二级直径:>3.6m,下半为梯形截面,上半部分为有圆角的矩形截面。
游戏全高:133.9m。
游戏宽:12.9m。
游戏滑翔翼带有发射用煤油。
游戏第一级与助推器真空推力与速度增量deltav游戏数据:
速度增量DV: 4.7km/s
推力:19.3MN(真空)
燃烧时间:>3.1m
起飞重量:1.44E+6kg
第二级与助推器真空推力与速度增量deltav游戏数据:
速度增量DV: 4.2km/s
推力:171kN(真空)
燃烧时间:>5.3m
起飞重量:1.73E+5kg(含整流罩)
1.62E+5kg(不含整流罩)
游戏组合体示意图为(发射时二级主翼收起):
![](https://picx.zhimg.com/v2-e131442f37f51e3064d33efbd9c28037.jpg)
游戏组合体俯视图背面:
![](https://picx.zhimg.com/v2-2756e741af8c1bfe3d5e9c839c7186a1.jpg)
游戏助推器六视图为:
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游戏芯一级六视图为:
![](https://pic1.zhimg.com/v2-1a07f61ad1bbd61101ab469e613fdfbf.jpg)
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游戏第二级六视图:
![](https://pica.zhimg.com/v2-0a51a7c6d2a117b1fbbe6ed54b6b8980.jpg)
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我的方案游戏发射程序:
-10s 游戏发射程序启动,APU地面电源启动。
0s 2个主发动机和全部液体助推器 (LRB) 发动机启动起飞。设定滚转角Roll = 0, 俯仰角Pitch = 90, 发射方向Heading = 90. 保持100%油门。
+15s 235m离地高度开始程序转弯。设定滚转角Roll = 0, 俯仰角Pitch = 90 - 0.3 X (AltitudeAgl)^0.5, 发射方向Heading = 90.
+47s 3000m离地高度继续转弯。设定滚转角Roll = 0, 俯仰角Pitch = 75 - 0.3 X (Altitude - 3000)^0.5, 发射方向Heading = 90.
+88s 13000m 离地高度,暂停程序转弯。设定滚转角Roll = 0, 俯仰角Pitch = 43, 发射方向Heading = 90.
+115s 22687m 离地高度,地速速度1170mps ,助推器关机。准备助推器分离。锁定火箭朝向矢量到空速TAS(True Air Speed)方向。保持芯一级推力100%。
+118s 液体可重复使用助推器LRB 3 , 5 分离。
+119s 液体可重复使用助推器LRB 4 , 6 分离。
+120s 液体可重复使用助推器LRB 1 , 2 分离。 设定滚转角 Roll = 0, 俯仰角Pitch Angle 43 - 0.12 X (Altitude - 174000)^0.5, 锁定火箭朝向矢量到空速TAS(True Air Speed)的水平方向。保持芯一级推力100%。
+185s 3685mps 地速速度,68841m 海拔高度,第一级主发动机燃料耗尽分离。第二级主发动机点火。锁定第二级火箭朝向到轨道速度(Velocity Orbit)朝向矢量。保持第二级100%油门。
+233s 3929mps 地速速度, 109km 海拔高度,整流罩分离并再入回收。
+350s 5000mps地速速度, 158.3km 高度,锁定第二级火箭朝向到轨道速度(Velocity Orbit)朝向矢量高10度的角度保持滚转角Roll Angle 0。因为火箭到最高点的椭圆轨道时间小于30s秒。如果它到椭圆轨道最高点的椭圆轨道时间大于39s秒,锁定朝向到轨道速度朝向矢量(velocity Orbit)。如果火箭到最高点的椭圆轨道时间小于30s秒且轨道速度速度小于6500mps,锁定第二级火箭朝向到轨道速度(Velocity Orbit)朝向矢量高10度的角度保持滚转角Roll Angle 0。
+446s 在6500mps地速(Velocity Surface), 169.3km 海拔高度, 锁定第二级火箭朝向到轨道速度(Velocity Orbit)朝向矢量高10度的角度保持滚转角Roll Angle 0。如果大于6500mps轨道速度(Velocity Orbit),锁定第二级火箭朝向到轨道速度(Velocity Orbit)朝向矢量。
+489s 在7862mps轨道速度 Velocity Orbit, 171.5km 海拔高度,第二级主发动机切断,油门归零,它的椭圆轨道远地点高度为海拔375kms,轨道倾角45度。
+2787s 在7624mps轨道速度(Velocity Orbit), 375km 海拔高度, 到椭圆轨道25 seconds秒, 第二级主发动机再次点火,油门百分之八十。锁定第二级火箭朝向到轨道速度(Velocity Orbit)朝向矢量。
+2792s at 7675mps 轨道速度(Velocity Orbit), 375km 海拔高度, 到椭圆轨道25 seconds秒, 第二级主发动机关机。锁定第二级火箭朝向到轨道速度(Velocity Orbit)朝向矢量。太阳能帆板打开。近地点高度将不低于335km。轨道倾角45度。远地点高度375km。
然后手动选择游戏在轨分离头部载荷与货舱时间。
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游戏发射程序如图:
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第二级芯级再入回收程序:
在150km高度游戏启动AG2。注意YAW偏航轴与地面垂直,游戏速度方向锁定相对地面速度方向。
在 125km 海拔高度,收起游戏太阳能电池板。
在 120km 游戏海拔到 100km 海拔高度,使用RCS姿控火箭自动从 0 degrees 度增加角度到 63 degrees 。
在65km多次大气层边缘跳跃状态,保持游戏迎角 63 degrees。
在 Mach 3 低于热障温度状态, 关闭再入大气层 RCS 姿控火箭,并锁定游戏火箭朝向矢量到空速(TAS ,True Airspeed)朝向矢量高10度的角度保持滚转角Roll Angle 0。APU (Auxirilly Power Unit) 打开。
在12000m 海拔高度,1.5M马赫,游戏主翼展开至0度后掠。 拉升设定俯仰角为Pitch = -30 + 0.00375 X (12000- AltitudeAgl)
在 8000m海拔高度, 游戏设定俯仰角 Pitch = -12. 最终进近时手动操作降落对准跑道。
在离地高度 200m 以下,游戏自动放下起落架。着陆。
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第一级芯级游戏滑翔回收程序:
游戏2马赫以上时游戏第一级芯级使用空气舵与RCS姿控火箭与保持45度仰角再入。
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游戏助推器滑翔回收程序:
先稳定滚转姿态下落,9000m游戏高度拉升稳定下落。
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