說到大火箭,可能第一個就會想到土星五號。
的確,這個重達3000多噸、直徑10米、高110米的火箭的確是個大家伙,但如果與另一款名為“海龍”的火箭相比,它可就要小多了,因為海龍大到根本沒有辦法在陸地上發射,所以只能從海里升空。上世紀60年代正是人類航天事業取得突破性進展的時期,航天事業的蓬勃發展使很多人產生了一種錯覺,那就是人類馬上就要去太空生活了。而要去太空生活,自然就得帶上很多的東西,于是迫切需要研制一種具有超高運力的火箭。
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在這樣的背景之下,美國火箭工程師羅伯特·特魯克斯便率領團隊開始了相關的設計研究。
想要研發高運力火箭可不是一件容易的事,因為運力越高,火箭就越大,火箭越大,需要攜帶的燃料就越多,而燃料帶多了,又會導致運力下降,極大增加成本。眾所周知,發射火箭上天本就是一件十分費錢的事情,而且越大的火箭就越費錢,不過特魯克斯對此卻有不同的理解,他認為火箭之所以費錢,并不是因為大,而是因為設計太復雜。
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如果能夠在增大火箭體積的同時,最大限度的簡化火箭的設計,便能夠解決前述矛盾,造出真正的巨無霸火箭。
按照這種思路,特魯克斯開始了他的設計。在一般的火箭中,燃料和氧化劑是靠渦輪泵噴進發動機里面的,這一套極具科技含量的系統在特魯克斯看來則太過復雜了,他設計的火箭中沒有這套東西,而是利用火箭內預先儲存的高壓氮氣將燃料推出去,這種工作方式名為“擠壓循環”。如果你還是不太理解特魯克斯的火箭是怎么工作的,那你可以把它想象成一個尾部帶有噴口的高壓罐。事實上它的確也就是這么簡單。
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既然有這么簡單的方式,為什么其它火箭不用呢?
因為這種原始的工作方式雖然簡單,但其效率也足夠低下,但特魯克斯不在乎,他覺得效率低不要緊,因為成本比效率還低,這樣一來從錢上考量,實際上效率是提高了。不久之后,海龍便被設計完成了,這個真正的巨無霸火箭到底有多大呢?它重達18000噸,直徑23米,高達150米。把土星五號放在它邊上會顯得十分渺小。
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火箭設計出來了,那要怎么發射呢?
如此巨大的火箭是沒有辦法在陸地上發射的,因為如此巨大的噴口一啟動,發射臺就會被燒化,而且引發的振動和噪音也都太大了。沒關系,陸地上發射不了,就到海里面去組裝和發射。對于火箭而言,在海里點火是完全沒有問題的,因為火箭都是自帶氧化劑的,不會因為沒有空氣就無法點火。而且在海里組裝和發射火箭要比在陸地上方便多了。因為在海面上組裝可以直接讓火箭“躺著”操作。組裝完成之后,躺著的火箭怎么站起來呢?非常簡單。
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在海龍的噴口附近預先設計了一個水箱,在海龍抵達發射地點之后,只需要將噴口附近的水箱注滿水,這個巨無霸火箭自己就立起來了。
這就如同我們在礦泉水瓶底部粘一個石頭,把水瓶扔進水里,它自己就會立在水底。海龍雖然設計完成了,發射的問題也都解決了,但最終它卻并沒能走出圖紙,原因是美國陷入了越南戰爭的泥潭,NASA的經費被大幅縮減,所以海龍這種十分燒錢的項目也就被叫停了。不過現在看來這或許是件好事,因為這么大的火箭,目前的確是沒有什么太大的用。
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