「近地轨道」以人类目前的科技,火箭最大能做到多大?能造10000吨的火箭吗?
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2020年5月5日18点整 , 我国长征5号B运载火箭成功从位于海南的文昌卫星发射中心发射升空 。
这枚起飞重量达837.5吨 , 近地轨道运载能力达25吨的庞然大物让我国在“大火箭俱乐部”中坐稳了席位 。
不过虽然我们拥有了长征五号 , 但是其距离“大火箭俱乐部”的头部人物还相去甚远 。
那么人类最大的火箭是什么型号?以人类目前的技术能够最大制造多大的火箭呢?
世界上最大的火箭目前人类制造出的运力最大的火箭为前苏联设计的“能源号”重型运载火箭 , 该火箭总重2400吨 , 起飞推力达到3500吨 , 能将105吨重的载荷送入近地轨道 。
但是随着苏联解体 , 能源号在1988年11月15日将暴风雪号航天飞机送入轨道后 , 就再也没有生产过 。
而人类历史上使用过的自重最大的火箭当属大名鼎鼎的“土星5号” 。
虽然土星5号和长征5号的编号都是“5号” , 但是它的首飞时间比长征5号早了整整49年 。
在1967年11月9日首飞后 , 土星5号共进行了17次发射 。 这枚总重量3038.5吨的火箭起飞推力可以达到惊人的3408吨 , 能将118吨的货物送到近地轨道 , 同时可以将45吨的载荷送入月球轨道 。
实际上在17次发射任务中 , 有9枚是将载人的“阿波罗”号飞船送上月球轨道的 。
可以看到 , 1987年首飞的能源号火箭与1967年首飞的土星5号相比 , 发射晚了20年 , 总重量少了638.5吨 , 近地轨道运载能力少了13吨 , 实属是个弟弟 。
而令土星5号拥有如此恐怖推力的原因 , 就是其装配的大名鼎鼎的F-1火箭发动机 , 其改进型F-1A则是目前人类已经制造出来的最强的液体燃料火箭发动机 。
F-1A拥有8006.5千牛顿的海平面推力[1
, 其真空推力更是高达8988.5千牛顿 , 与原来的F-1发动机的7776.37千牛顿的真空推力相比 , 高出了1212.13千牛顿 。 远超俄罗斯四燃烧室的RD-170发动机 , 这款发动机就是先前提到的“能源号”所用的发动机 。
正如上面所说 , 土星5号之所以拥有最大的自重 , 正是有了强大的F-1发动机 , 而火箭究竟能做多大 , 也是要看我们能够掌控多强的推力 。
造大火箭的制约因素这里我们要引入一个概念 , 叫“推重比” , 这是决定火箭能否飞起来的重要因素 。 推重比是发动机推力与火箭重量的比值 , 如果推重比小于1 , 火箭就完全飞不起来 。
一般的运载火箭的推重比都在1.3-1.5之间 , 就是如果一个火箭起飞重量为100吨 , 那发动机至少需要提供130吨的推力(约为1275千牛顿) 。
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