新闻焦点第一级恢复兰斯·A 戴维斯美国国家工程院高级顾问工程2（2016）1522016年4月8日，SpaceX猎鹰9号火箭从美国佛罗里达州的卡纳维拉尔角空军基地发射了有效载荷，第一级火箭返回地球到大西洋的一艘浮动无人机船上[1]。这是轨道级火箭第二次成功着陆。第一次是2015年12月21日，当时猎鹰9号从卡纳维拉尔角发射并返回发射台[2]（图1）。在过去，第一级火箭被设计成在再入大气层时燃烧殆尽。这些回收操作代表了在制导、导航和控制方面令人印象深刻的成就，并提供了一些壮观的远程视频[1在海洋平台上着陆需要更少的燃料来操纵图1. 第一级火箭在着陆之前显示在发射台上，支撑腿部署在底部，网格翼部署在顶部，以在再入期间操纵升力方向。火箭进入着陆位置如果所需的火箭轨道太远，或者重型有效载荷需要使用太多的可用燃料，那么将火箭的路径引导回发射台是不切实际的无人驾驶飞船可以放置在火箭最自然着陆的区域或附近。预计SpaceX只有大约三分之一的发射权衡的是火箭是否可以立即在垫上准备重复使用。视频在Ref。[1]提供了不同飞行路径方案的信息示意图。SpaceX是一家私营公司，成立于2002年，设计，制造和发射先进的火箭和航天器。它的主要运载工具是猎鹰9号火箭，由9个梅林发动机提供动力，在海平面上的总推力约为6806 kN（1.53 ×106 lbf）。梅林1D火箭发动机，全推力版本，推力重量比为180.1，几乎是土星五号第一级火箭F-1发动机（94.1）的两倍[6]。它由液氧和火箭级煤油提供动力。SpaceX表示，猎鹰9号可以在9个发动机中的两个发生故障的情况下完成任务。该火箭可以将13150公斤（28991磅）的重量送到低地球轨道（LEO）。在最近的火箭重新着陆之前，猎鹰9号已经成功地执行了多项任务，包括为国际空间站提供补给（包括第一次驳船回收）和发射各种卫星（第一次回收是为客户部署11颗通信卫星的任务的一部分：Orb-11）。计划在几年内将其用于载人任务，并与名为“龙”的加压乘员舱相结合。SpaceX虽然是一家年轻的公司，从事技术复杂的活动，以前主要是国家政府的领域，但据报道，它是盈利的，并且有正现金流[7]。猎鹰9号的飞行是SpaceX战略的一部分，有能力的火箭，以降低发射成本，建立和维持具有成本效益的商业发射业务。重复使用的设计意味着，除其他外，不允许火箭在再入时燃烧，并提供可伸缩的腿，当火箭着陆时展开在着陆所需的额外燃料方面存在成本权衡，但燃料成本是名义上的（一个完整的火箭需要20万美元的燃料），而猎鹰9号铝锂合金火箭主体和燃料箱以及相关硬件的成本为1600万美元SpaceX目前报价约6100万美元，http://dx.doi.org/10.1016/J.ENG.2016.02.0072095-8099/© 2016 THE COVERORS.由爱思唯尔有限公司代表中国工程院和高等教育出版社有限公司出版。这是CC BY-NC-ND许可证下的开放获取文章（http：//creati v ecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/）。可在ScienceDirect工程杂志主页：www.elsevier.com/locate/eng洛杉矶戴维斯/工程2（2016）152-153153猎鹰9号的发射和总裁格温·肖特韦尔说，由于可重复使用的火箭，发射成本将降低约30%猎鹰重型火箭目前正在开发中，基于猎鹰9号，第一级配置了两个额外的发动机核心，每个核心都包含与猎鹰9号相同的9个梅林发动机集群。猎鹰重型火箭预计于2016年首次发射，预计将成为国际火箭领域中最强大的火箭，有效载荷能力为53000公斤，是下一个最有能力的运载工具Delta IV Heavy的两倍，预计发射成本约为9000万美元，约为Delta成本的三分之一[8]。引用[1] 格鲁什湖SpaceX首次成功将火箭降落在浮动无人机船上。纽约：边缘。2016年4月8日[引用于2016年5月3日]。Availabl e from ： http ： // www. 他 说 ， “ 我 很 高 兴 。 ”c om/2016/4/8/11392138/sp a cex-l an d-ing-success-falcon-9-rocket-barge-at-sea.[2] 马利克·T猎鹰着陆了SpaceX惊人的火箭着陆的史诗般的观点New York：Space.com.2015年12月22日[引用2016年5月3日]。 地址：北京市海淀区海淀路108号邮编：100000 s pac e. COM/31444-S PAC EX-F A LCON-R O CKET-LANDI N G-EPI C-Photos.html。[3] SpaceX.com [互联网]。霍桑：太空探索技术公司; c2016 [2016年5月3日引用]。可从以下网址获得：http://www.spacex.com/[4] 利默湖你几乎可以在SpaceX的驳船着陆照片中闻到火箭燃料的味道。纽约：大众机械 。 2016 年 4 月 12 日 [2016 年 5 月 引 用3] 。 可 查 阅 ：http://www.popularmechanics.com/space/rockets/advice/g2571/space-x-barge-landing-photos/。[5] Falcon 9 [Internet].霍桑：太空探索技术公司; c2016 [2016年5月3日引用]。可从以下网址获得：http://www.spacex.com/falcon9[6] 火箭发动机[互联网].旧金山：维基媒体基金会; [2016年5月3日]。可从以下网址获得：https://en.wikipedia.org/wiki/Rocket_engine[7] 关于SpaceX [互联网]。霍桑：太空探索技术公司; c2016 [2016年5月3日引用]。可从以下网址获得：http://www.spacex.com/about[8] Falcon Heavy.霍桑：太空探索技术公司; c2016 [2016年5月3日引用]。可从http://www.spacex.com/fal-获取con-heavy。
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