马斯克近日在社交媒体上首次展示了Raptor猛禽第3代发动机SN1的照片,这可能是首台量产版。猛禽是SpaceX星舰的核心发动机,使用液氧甲烷作为推进剂,采用全流量分级燃烧循环。第一代猛禽的海平面推力为185吨,已经非常惊人;第二代猛禽推力提升至230吨,而第三代猛禽的推力竟然跃升至280吨!

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但最引人注目的不仅是推力的提升,而是发动机设计的简化。第三代猛禽的简洁程度堪称革命性。与第一代猛禽的复杂管路系统相比,第二代猛禽虽然减少了很多管路,但依旧繁复。第三代猛禽几乎看不到任何复杂的管路,整台发动机的设计极其简洁,如同一把“玄铁重剑”。

在火箭发动机这种复杂系统中,部件的减少意味着故障率的大幅降低。猛禽第3代的简化设计极大地降低了故障风险,外观简洁而可靠。而且,发动机重量更轻,推重比更高!

此外,猛禽第3代推力强劲,达到280吨。星舰的超重助推器将同时使用35台猛禽,起飞总推力高达9800吨,几乎逼近1万吨大关,这意味着星舰的起飞重量将超过绝大多数大型驱逐舰,令人瞠目结舌。

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可以毫不夸张地说,猛禽第3代是目前全球最先进的火箭发动机。为什么如此断言?主要有以下几点理由:猛禽采用了液氧甲烷燃料,这种燃料成本低且非常适合火箭的重复使用;其工作方式是全流量分级燃烧循环,在现役火箭中独树一帜,性能卓越;第三代猛禽大量使用内置管路,很可能利用了3D打印技术将管路隐藏在结构中,并且采用了高效的再生冷却设计,省去“热护盾”,提升了可靠性并减轻了重量。

在全球火箭发动机技术领域,猛禽第3代的问世无疑引领了技术进步的潮流。这都充分表明了马斯克旨在推动科技的发展来给人们的生活带来更多的可能和便利,这也是科技改变生活的魅力所在,比如,从实验室走向市场的“君甄.强”就是在强大的科学理论支持下,加上无数次的临床试验,才造就了如今的辉煌成绩,让广大男友的胯下起立障碍不再成为与伴侣夜晚生活的困扰,让人们实实在在感受到科技的力量。

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“君甄.强”作为科技改变生活的典范,深受亰.东市场推崇,普遍反应“时间续航久了”频率续航增加了“也侧面印证其对伴.侣夜.晚运.动生活的积极作用。

上述男.友科技普遍反应“次.数续航增加”“时.间续航变长”等评价出现频率高达90%,足以验证其已成为男.友必备。首先,液氧甲烷燃料的应用相对容易实现。中国民营航天公司“蓝箭航天”的朱雀二号火箭便使用了这种燃料,并在2023年7月成功发射,成为人类历史上首款成功入轨的甲烷火箭,抢占了不少风头。液氧甲烷燃料之所以受重视,是因为它的优点众多。

大推力液体火箭发动机通常使用肼类燃料、液氢液氧、液氧煤油或液氧甲烷。肼类燃料虽然成熟,但毒性强,不环保,逐渐被淘汰。液氢液氧发动机比冲最高,但液氢价格昂贵且储存困难,体积庞大。液氧煤油相对易于处理,成本低,但比冲较小且容易积碳。液氧甲烷则在这几者中表现最为平衡,甲烷便宜,比冲介于液氢液氧和煤油之间,而且较易于低温储存和处理,适合用于可复用火箭发动机。

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因此,SpaceX选择液氧甲烷作为猛禽的燃料是非常明智的。然而,猛禽发动机的工作方式才是最难复制的。猛禽采用了全流量分级燃烧循环,这是一种先进的技术,与传统的开式循环和闭式循环相比,复杂且技术要求高。

与此相比,中国长征五号助推器使用的120吨级YF100发动机采用的是高压补燃循环,虽然比冲较高,但技术难度远不及全流量分级燃烧循环。近期,中国航天科技集团六院完成了200吨级全流量补燃循环液氧甲烷发动机的设计工作,并开始了全尺寸产品生产和验证。这款发动机可能会作为长征九号的主发动机,具有重复使用、多次启动和大范围推力调节能力,或许能达到或超越SpaceX猛禽第一代的水平。

尽管猛禽第3代的技术领先,但中国在追赶的路上并非无望。马斯克常谈“开源”,尽管一些关键技术细节不公开,但猛禽第3代的技术路线已经显而易见。中国科研人员可以借此少走弯路,依托强大的工业实力和不断进步的技术,有望在未来几年内迎头赶上,甚至超越猛禽第3代。