為什麼高科技的航天探測器和飛船還在使用原始的降落傘呢,沒有更有科技含量的降落手段嗎?

時間 2021-05-06 18:01:31

1樓:Eriku

返回地球的話,降落傘是最安全有效經濟實惠的方法。降落傘的科技含量並不低。

火星使用降落傘的效果有限,畢竟大氣稀薄,火星探測器採用過降落傘和充氣防撞氣囊搭配的方式,也採用過使用發動機進行軟著陸。

月球的話降落傘然並卵,必須使用發動機。

2樓:wings

航天工程從來不是追求高新技術的領域,航天工程最優先的目標是可靠性,一切都要為可靠性讓步。新技術一般也是貴+不可靠的代名詞。降落傘發展了這麼多年,可靠性高的很,所以能用降落傘的情況下肯定是用降落傘的。

題主要是對這方面感興趣的話可以試著玩玩坎巴拉太空計畫,有大氣的星球降落和沒有大氣的星球降落完全不是乙個難度的事情。

3樓:守望者

成本,從太空返回的每一克都是當初花費巨大代價送上去的,所以要物盡其用,技能可能用簡單點的方式達到效果,我是說最小的重量。乙個降落傘多重,乙個火箭發動機加上燃料多重?

4樓:Wake Allen

量子技術解決巨集觀力學問題……這個領域還是用牛二定律吧……

至於霍爾推進,其優勢在於比衝,而不是推力或推比,哪怕未來推力能做到龍傲天,也淘汰不掉降落傘。大氣環境下開傘是最經濟,最簡單,可靠性最高的方式。

另外,航天降落傘作為現代製造業的結晶,你可以說它簡單,但是不能說原始。

5樓:Tango

霍爾推進在大氣層內效率太低了

當然主要是出力太小了,在大氣層內輸出約等於0。用霍爾效應的推進器還不如在飛行器下面點個煤氣灶推力大

降落傘並不原始,能超音速開傘的降落傘絕對不簡單,能在火星大氣(幾乎不含氧而且很稀薄)大幅度減速而且額外重量最小的方案就是降落傘

但是降落傘單獨無法承擔降落任務(火星大氣密度過小,空氣阻力很難與重力平衡)終端速度過大會嚴重損壞探測器。

NASA主要是沒得選,事實上火星有大氣能開傘算是降低難度了,不然反推著陸得消耗多少燃料啊

6樓:Placebo

降落傘不知道,但是想到乙個類似的例子:每個化學實驗室都會有研缽來做固體製劑的細化,研缽可是妥妥的石器時代科技。做這個有沒有高科技?當然有。為啥不用?不好用唄!

7樓:葉三

降落傘其實是乙個非常完美的航天部件:

乙個幾十公斤、結構簡單、造價低廉的部件,能在返回時耗散掉巨量動能,穩定可靠的給數噸重的返回艙提供km/s級的速度差

這麼多的優點,你說霍爾推進器能佔哪個?

8樓:盧西

想象一下應用「量子技術「的太空飛行器降落,嗯,想象不到。

霍爾推進器是電推,對於降落來說,就還是反推減速,理論上可行的啊!

關於離子推進器(其中包括霍爾推進器)的原理以前寫過一篇文章。

盧西:從科幻走進現實的發動機——離子推進器

有的天體沒有大氣,所以降落傘肯定就不好使了,比如月球,除了反推還能咋的,用臉直接拍地上?

這裡就可以試試用電推?然而電推發動機達到像化學火箭一樣的可以實現降落的推力,需要非常大的供電功率。對於火星探測器這樣尺寸的太空飛行器,得背個正常尺寸的核電站,這在小小的太空飛行器上是不可能的。

而對於有大氣的天體,比如火星就有更多的減速選項了,首先太空飛行器可以在火星飛在橢圓軌道,近地點會有一些稀薄大氣,每繞一圈就蹭一下,一點點減速。

當速度降到一定程度就可以一猛子扎大氣裡去了。這時候太空飛行器的速度還是非常快,超高音速,空氣阻力可以撕碎太空飛行器,而且產生區域性極高溫度可以熔毀它。

所以太空飛行器得有這麼個大鍋蓋給它乙個合理的氣動外形,還隔熱,讓金貴的探測器別燒壞了。

下圖乙個意思,雖然不是好奇號。

在速度降低很多後,本題主角——降落傘終於登場了。

雖說都叫降落傘,長得也沒有多精彩,但是這玩意跟普通跳傘旅遊的降落傘完全不是乙個東西。好奇號的降落傘是在超音速狀態開啟的。輕量化,高可靠性,高效能。

為了測這種降落傘,NASA可是下了不少功夫,為了模擬火星稀薄大氣減速效果還開發了乙個兩級小火箭。

好奇號它弟毅力號2023年7月發射,它的NASA的JPL已經驗證了它的超音速降落傘。

太空飛行器在通過降落傘進一步減速以後,還是不能夠直接落在地上。有的太空飛行器就通過緩衝氣球摔在地上,但是這樣還是對太空飛行器上超級精密的探測儀器有衝擊。

所以還有和登月差不多,用火箭反推的最終降落方式,這樣可以避免太空飛行器在降落過程中收到撞擊,保護精密裝置。

但是火箭反推揚起來的沙塵很要命,會遮擋太空飛行器上精密的光學儀器,各種實驗室花了巨量錢開發,又打到火星上的光譜儀,結果一把沙子就給擋住了,這不悲劇嗎?也不能派個人上去擦擦。

所以就有了一種更加酷炫的降落方式。天空起重機!好奇號和毅力號都是這種降落方式。

在降落傘結束使命後,乙個叫做「天空起重機」的火箭動力飛行平台開始點火反推、減速,在接近地面後用鋼纜把太空飛行器放下去,就像起重機一樣。

在火星車成功平穩降落後,鋼索被釋放,天空起重機壽終正寢,就飛跑了。這樣既避免了撞地衝擊,又避免了沙塵使得光學儀器失效。就是有點重,而且好貴啊!

還有乙個專案也用了火箭反推降落,就是馬斯克的火星殖民大火箭Starship,星艦。

畢竟運載火箭反推降落,SpaceX還是有相當豐富的成功經驗的嘛。而且這火箭到了火星,還得回來,好像也不方便用別的降落方式。

關於SpaceX:

如何評價 SpaceX 載人龍飛船成功首飛並與國際空間站對接?

SpaceX 有多先進,用了哪些黑科技?

火箭發動機的全流量分級燃燒迴圈什麼缺點都沒有嗎?

9樓:姜丞-日常鹹魚中

好問題。

前蘇聯/俄羅斯用了六七十年的R-7火箭家族,從R-7彈道飛彈,到現在的聯盟FG,都採用液氧煤油推進劑。

按理說都將近乙個世紀了,這麼LOW的推進劑組合還有火箭構型早都應該淘汰了,難不成就為了看個科羅廖夫十字就把聯盟續命續了幾十年?早點上什麼核沖壓發動機什麼馬赫效應推進器多爽啊,又帥勁又大,板磚都能給你入軌嘍

其實還是乙個成本和成熟構型的原因。看著名字越帥的東西,背地裡其實成本就越高。經濟效益一直是航天領域需要考慮的最重要的方面之一,畢竟一發火箭就是天文數字。

成熟構型直接帶來的就是成本的下降,同時也代表不容易出現突發故障。畢竟探測器的降落是乙個風險非常大的過程,有時候幾公尺每秒的瞬時速度差就可能使探測器撞擊行星地表導致損毀。這時最穩妥的還是傳統傘降,速度可控,不會出現反推過程中突發的引擎失效或者姿態失穩。

又省錢又安全,它不香嗎

10樓:ncc21382

在有稠密大氣的天體上用大氣阻力減速緩衝是最經濟的,降落傘就是最經濟實用的氣動減速手段之一。相比降落傘,太空梭、殲20等的起落架上還應發明了幾千年的輪子呢,豈不是更原始?

對於沒稠密大氣的天體例如月球、木衛二等降落傘不起作用,只能用火箭發動機反推減速軟著陸,和降落傘等氣動減速相比消耗很多推進劑使得太空飛行器更重更貴。

至於霍爾效應推進器,雖然效率很高但推力很低無法直接用於著陸,但可以減速降低太空飛行器軌道協助降落傘、火箭發動機等最終減速著陸。

還有火星情況比較特殊,雖然屬於有稠密大氣的天堂但是和地球相比還是稀薄多,密度不足地球大氣1%。降落傘是能發揮作用但不足以完全減速到安全軟著陸的程度,所以在降落傘減速制動後最終接近火星地表時還需要火箭發動機推一把緩衝,或者用氣囊等其他緩衝手段同時把太空飛行器造的更結實耐摔。

高不高科技不重要,重要的是實際上好用,現實不是拍科幻電影盲目求炫酷。

11樓:

原理原始但是好用啊。

超音速環縫傘和古董降落傘雖然同樣是利用氣動阻力,但差距就像同樣是燒開水的蒸汽機和核電站一樣大。

更給勁一點的方式那就是spacex的反推降落了。

更原始一點的可以考慮前蘇聯的彈道式降落:直接砸下去,萬一沒壞就可以開心的玩耍了。

目前沒有別的方式了。

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