大到离谱的超级火箭:一次送一个空间站,星际航行不在话下(大到离谱的超级富二代)

土星五号火箭足够大了吧,110米的高度,3400多吨的起飞推力,至今仍然是世界上最强大的火箭之一。但如果将其与海龙号相比,连弟弟都算不上。这款超级火箭只需要一台发动机,就能将整个空间站送上太空,专为发射超重载荷而设计。因为体型庞大,它甚至无法在地面发射,只能从海上起飞,这也成就了它的名字——海龙号。 海龙号的概念源自美国火箭先驱特鲁阿克斯的设想,他构想出一种两级可复用火箭,能够将巨大的载荷送往月球甚至火星。这一设计从一开始就非常注重结构的简洁性、可复用性以及低成本的实现。与土星五号多级并联的复杂结构不同,海龙号一级只配备了一台发动机。这台巨型发动机没有采用传统的复杂燃料泵系统,而是利用液氮储箱对燃料箱加压,把燃料挤压进发动机中,这种设计大大简化了制造过程,降低了成本,同时也减少了不稳定因素,方便后期的维护。而火箭的两级设计也都有可翻新复用的特点,发射后的回收工作必须极为小心谨慎。发射过程中,当火箭达到38公里的高空时,一级发动机会自动熄火,随后一二级分离,在落回地球的过程中,降落伞会迅速展开,控制着火箭平稳着陆。

这款火箭的降落伞设计十分特别,既可以减速,又能调节火箭的落水姿态,避免对发动机造成任何损伤。二级火箭在将载荷送入轨道后,也会以类似方式回到地球。由『于海』龙号的体型实在太庞大,地面建造和陆路运输完全无法实施,而且它起飞时所产生的巨大噪音和冲击波可能足以摧毁火箭和发射台。因此,解决方案只有一个,那就是直接在海上建造并发射:火箭将在船坞内制造完成后,被拖到海面上的发射平台。为了让火箭能够竖立,底部的六个储箱会注满水,让火箭的发动机部分沉入海中。尽管类似的海上发射技术在二战时期就有应用,但这项技术在如此庞大的火箭上尚未得到过应用。为了验证海龙号的可行性,『工程师』们曾对美国海军的海马火箭进行了改装,并开始了模拟测试。

测试的起点是在旧金山湾,『工程师』们先点燃发动机,并将其沉入水中进行发射模拟。他们惊讶地发现,发动机即使浸入海水,依然能够稳定燃烧,海水还有效减少了冲击波的影响。这次测试的成功,让海龙号离真正诞生又近了一步。尽管如此,海龙号依然未能从图纸阶段迈出,最终成为了历史的遗憾。六十年代末期,美国开始介入越南战争,NASA的预算被大幅削减,许多实验性研究项目被叫停,其中就包括海龙号的建设。回头看,问题在于它的体型过于庞大:虽然它能够发射更大的载荷,但这一技术未被验证,开发和制造成本也极为高昂,难以预测。随着土星五号火箭的研发进展,NASA最终选择了更为可靠的土星五号。

从技术角度看,这种超大规模的火箭带来的燃烧不稳定性问题依然无法忽视。尽管海龙号的起飞推力达到了35800吨,几乎是土星五号的十倍,而土星五号本身就曾遭遇过燃烧不稳定的问题。无论如何,这个概念庞大且激进的火箭最终未能跻身历史舞台。从1973年土星五号退役后,SpaceX的星舰几乎成了目前最接近海龙号概念的火箭,但即使是星舰,也离当年的海龙号梦依旧差得远。

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