SpaceX的神话始于NASA?SpaceX核心技能—发动机

核心提示马斯克毕业于宾夕法尼亚大学,拥有南非、加拿大和美国三重国籍,2002年6月创建美国太空 探索 技术公司(SpaceX)。马斯克的SpaceX有一个明确的目标——火星殖民,要实现火星殖民就要降低太空运输的成本,SpaceX的疯狂就此开始。Sp

马斯克毕业于宾夕法尼亚大学,拥有南非、加拿大和美国三重国籍,2002年6月创建美国太空 探索 技术公司(SpaceX)。马斯克的SpaceX有一个明确的目标——火星殖民,要实现火星殖民就要降低太空运输的成本,SpaceX的疯狂就此开始。SpaceX的成就是惊人的,2008年发射了世界首个私人投资的轨道级液体火箭——猎鹰1号;2010年首次成功将货运龙飞船送入近地地球轨道并回收;2015年12月,猎鹰9号芯级回收成功;2017年3月第一次重复使用猎鹰9号芯级并回收成功;2018年2月重型猎鹰首飞成功,并回收两枚助推器,芯级失败;2019年开建星链卫星系统,2020年5月实现了载人航天;而现在正在如火如荼的开发载人星际航行的项目—SpaceX星际飞船(starship)。马斯克似乎要将航天玩“疯了”,一切都因“火箭发动机(Merlin)”而始,一切都以“火箭发动机(Raptor)”而狂。

为了实现自己的梦想,2002年马斯克决定自己研发低成本火箭,实现移民火星的计划。而一切都要从一款名不见经传的火箭发动机(Fastrac)说起。Fastrac是由NASA(美国国家航天局)开发的涡轮泵供给的液氧煤油火箭发动机,发动机使用气体发生器循环来驱动涡轮泵,然后排出少量的富燃料。Fastrac发动机非常便宜,每台的成本价仅有350000美元,可产生285kN的推力,最关键的是该发动机的所有零件均可重复使用。

SpaceX和Fastrac有什么关系吗?SpaceX成立后,第一件大事当然是开发自己的火箭发动机。考虑到成本和重复使用等因素,SpaceX瞄上了Fastrac。虽然Fastrac火箭发动机从未飞行过,但是在NASA的帮助下,SpaceX的第一款发动机Merlin 1A(梅林)采用了许多Fastrac的设计和技术。这也许就是,马斯克感谢NASA的资金和技术支持的原因吧。SpaceX的工程师们非常给力,Merlin火箭发动机不断迭代,性能出现了质的提升,以至于Merlin 1D真版空的推力达到981kN,真空比冲达到348秒,推重比更是达到了199:1。

Merlin火箭发动机作为猎鹰火箭的核心 科技 ,让SpaceX名声大噪。为什么说Merlin火箭发动机是核心 科技 ?SpaceX通过火箭回收再利用使得火箭发射成本降低了一个数量级,直接碾压了竞争对手。火箭的回收重复使用主要有两块儿难啃的骨头,一是精确控制飞行与着陆技术,一是变推力可重复使用发动机技术。对于信息技术不断革新的前沿,变推力可重复使用发动机技术更为核心。Merlin火箭发动机的不断迭代,不仅使猎鹰9号发射稳定、成本低廉,更是让SpaceX造出了现役运载能力最强的火箭——重型猎鹰(三九二十七台梅林火箭发动机)。

要想实现星际航行,Merlin火箭发动机是远远不够的。因此,SpaceX开发了一款专门用于火星 探索 与殖民的火箭发动机——Raptor(猛禽),该发动机燃料为甲烷,推力是Merlin 1D的数倍,达到了3500kN(真空)。SpaceX的工程师们通过Merlin的迭代,已经玩转了火箭发动机,换路子重新设计一款火箭发动机,并不算摸不着头脑的难题。2019年8月27日,搭载着猛禽发动机的“星虫”(星舰缩小版)成功完成了150米的跳跃测试。猛禽火箭发动机的出现,让超重鹰+星舰也有了“核心 科技 ”。猛禽之所以使用甲烷为燃料,一是可以结合液氢液氧发动机和液氧煤油发动机的优点(包括难易程度、成本、效率等),二是可以在富含二氧化碳的火星直接制备甲烷作为燃料。猛禽作为甲烷为燃料的全流量分级燃烧循环发动机,它竭力兼容了成本(200万美金)、推力、效率、重复使用等优点,让SpaceX有了实现starship的底气。虽然,液氧煤油发动机有RD—170/180,液氢液氧有RD—68、RD—25,液氧甲烷有CE—4等众多优秀的火箭发动机,但是,要实现低成本的星际航行,还是Raptor最靠谱。

还是那句话,SpaceX因“火箭发动机”而始,因“火箭发动机”而狂。因为有了低成本高性能的Merlin,SpaceX可以毫无顾忌的打星链;因为有了低成本高性能的Raptor,SpaceX可以毫无顾忌的炸原型机。

SpaceX的一切——火箭发动机。

引言:这不是在嘲讽大众,也不是在吹捧本田,在民用发起机范畴,我想没有人会承认本田的发起机技术,无论是发起机的可靠性,还是装机表现,本田的动力系统都要远远超越大众。为什么同样主流的一线车企,在发起机范畴的差距会这么大?

首先来说说飞度这个小家伙吧,无论是各大赛事还是公开飙升党,都把飞度视为首选用车,除了他较小的车身尺寸以及较轻的重量,还与其原厂表现优秀的1.5L发起机有很大的关系,飞度是本田最早在国内投放地球梦发起机的产品,也是本田翻开国内市场的一款重要车型。至少从往常的口碑上来说,飞度是“买菜超跑”的代名词,这与其强悍的动力系统离不开关系。

捷达,捷达恐怕与运动挂不上钩了,我们能从用户嘴里听的最多的就是可靠耐用、质感不错等评价,当然从这些评价中我们可以看出来捷达往常是一台还算不错的家用车,恐怕没有人会改装捷达上赛道,也不会有飙车党选择捷达。

同样售价区间的两台车,定位还是略显不同。除了车身设计之外,还与其原厂动力有很大的关系,飞度与捷达同样搭载全新的1.5L发起机,我们先且来对比下两台车的账面数据。其中本田1.5L发起机最大功率96kw,最大马力131ps。而大众全新的1.5L发起机最大功率81kw,最大马力110ps。从账面数据上看,本田以压倒性的优势打败大众,而理论用车体验上,两款手动挡车型相比,飞度加速成果为8.8s,捷达则为10.8s。油耗差距可以忽略不计。

同样的1.5L排量,为啥差距这么大?其实本田还是发挥了发起机范畴的优势,在技术方面要比大众更早的运用。比如说地球梦亿缸内直喷技术率先拉起日系大旗,大众的EA211现阶段还是多点电喷技术。从燃油的雾化程度以及热效率表现上来说,本田都要比大众的这台EA211更要有优势。当然这台引擎的紧缩比也要比大众的更强,更高的紧缩比也会大大提升燃油的转化率。同排量上来说,紧缩比越高,发起机的效率也就越高。

当然本田的这台1.5L地球梦并不是圆满的,在国内就由于顺应不了油品,积碳、颤抖、熄火问题让消费者饱受诟病。地球梦成就了本田,也把本田发起机从神坛拖了下来。从可靠性上来说,本田的这台1.5L发起机,某种程度上以致不如大众的EA211。

小结:某些根深蒂固的思想早已该更替,比如说本田发起机的神话,大众发起机烧机油的问题。现阶段都应该更替一下思想。其实大众的EA211发起机烧机油情况可以忽略不计,特别是自然吸气引擎。本田也由于地球梦的积碳问题,早已不是最可靠的引擎。

 
友情链接
鄂ICP备19019357号-22