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为什么说23天返回的嫦娥5号,比8天的阿波罗11,还要先辈?

作者:admin 发布:2021-04-17 20:25 | 点击数:

许众关心探月义务的至交发现了一个趣味的原形,官方公布的嫦娥五号义务是23天,而50众年前的阿波罗11号,发射时间是1969年7月16日,返回时间是1969年7月24日,统统历时才8天,这过了50年,吾们的技术还不如半个世纪以前的阿波罗11号吗?

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运载阿波罗11号到月球的火箭,到底有众严害?

土星五号就是整个阿波罗计划中犹如超新星相通醒目的存在,由于它实在是太富强了,下文浅易来晓畅下它的参数,感受下以前阿波罗计划功勋火箭的风采!

土星五号高度:110.6米,直径:10.1米,总质量:3039吨

近地轨道运载能力:140吨

单望这几个数据益像有点不太够劲,毕竟只是一大堆数据,异国人能脑补出这些参数背后的意义!

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各位望望就清新了,土星五号的能力绝对是碾压当代一切大型运载火箭,几乎是运载能力最大的重型猎鹰的两倍!

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冯布劳恩在F1发动机旁

土星五号逆常的各级发动机

土星五号优等火箭的统统有5台F1发动机,每台发动机的海平面推力为6770千牛,比冲为263秒,它做事时每秒要烧失踪1789千克液氧,788千克异国,第优等火箭只做事150秒,能将火箭送至68千米的高空,达到2.76千米/秒!

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此后由二级火箭5台J2火箭发动机接力送去近地轨道,J2火箭发动机行使液氢液氧行为燃料,它做事300秒,将飞船送至170千米的高度,达到7千米/秒,末了三级火箭启动做事大约150秒,火箭进入距离地面191.2千米高度的待机轨道,速度达到7.75千米/秒!

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第优等火箭脱离

末了在这条待机轨道上环绕大约2.5圈后的近地点上,三级火箭再次点火,燃烧大约300秒后,将挨近48吨阿波罗飞船添速到地球逃逸速度11.2千米,直接送入地月迁移轨道,飞船在3天后的7月19日就到达了这条轨道的顶点:月球,再减速被月球引力俘获,进入环月轨道期待着陆!

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从这些参数吾们能够望到,阿波罗飞船从地球起程后几乎就异国中止直接到达月球轨道,这是土星五号富强的运载能力背书的,能够说异国土星五号,就异国阿波罗登月计划!

运载嫦娥五号的到风暴洋的肥五,真不如土星五号吗?

嫦娥五号是从2020年11月24日早晨4点30分用长征五号遥五运载火箭,从文昌航天发射场发射起飞的,于2020年11月28日20时58分,在距离月球400千米处减速制动进入环月轨道,统统耗时大约4天半旁边!

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和阿波罗11号相比,望来嫦娥五号实在要慢不少,但原形上吾们必须要清亮一个原形,阿波罗11号在191.2千米的待机轨道上运走了2.5圈之后再起程,这个轨道上由于大气分子比较浓密,并不是久留之地,后期的阿波罗15、16、17号待机轨道矮至150千米,这个轨道中止的时间更短!

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为什么要竖立待机轨道?就是准备起程月球前末了检查一下一切设备,异国题目就能够准备起程了,对于载人飞船,检查后立即起程,还有一幼我员氧气与整个义务时间分配的题目,时间是比较敏感的,而对于无人探测则根本就异国这个题目,测试设备,各个测控点跟踪等等,一切测试通盘通事后再在近地点点火,将轨道顶点拉至月球附近!

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以是尽管在网上吾们查不到详细嫦娥五号在轨道上到底干了什么,但吾们能够推想出它在这条轨道上中止时间是不少的,也异国行使火箭发动机众次在近地点添速,频繁仰升轨道,最后将轨道顶点挨近月球的手段(嫦娥一号和二号行使这栽手段)。

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嫦娥一号探月之路

这栽将轨道逐渐仰升徐徐挨近月球的手段能够大大撙节燃料,也能够让运载火箭的技术程度降矮,但对于长征五号火箭,它十足能够直接将嫦娥五号一次送入地月迁移轨道,不过倘若条件不及,无人探测器采用这栽手段亦无不走,比如最著名的就是印度的曼添里安火星探测器,它在地球近地轨道上绕了益几个月,才最后进入地火迁移轨道,人家用矮成本实现火星探测,这可是一辈子吹牛的资本哈!

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曼添里安的登火之路

长征五号的技术程度怎么样?

许众至交谊将土星五号和长征五号相比,但其实两个十足不在联相符个量级上,土星五号是一个大力士,但它的燃料行使率很矮,浅易的说它的大推力是经由过程燃烧大量燃料产生的,就像是二冲程的汽油机,功率不幼,但耗油率太大!

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这一点比较两者的发动机就清新了,两者都是液氧煤油机,土星五号的F1是燃气发生器循环(开式循环)比冲是263秒,长征五号的的液氧煤油助推器YF100(富氧预燃分级燃烧循环),海平面比冲是300S,自然和RD180的311照样有些差距(这是1990年代的技术),但这比土星五号的F1技术照样要长进不少!

分级燃烧循环的一切燃气和炎量都经由过程燃烧室排出,异国推力亏损。因此这栽循环也常称为“闭式循环”。而开式循环产生的废气直接排放,因而效果有所亏损。它的另一个益处就是能承受专门高的燃烧室压力,能够行使更大膨大比的喷嘴。弱点则是涡轮机的做事环境凶劣,必要增补额表导管来输送高温燃气,还必须设计很复杂的逆馈限制编制,这是循环设计中最难的,它简化版本就是燃气发生器循环(土星五号F1发动机循环技术)。

集体上而言,长征五号的技术程度并不差,但它的近地轨道运载能力大约为25吨,地月迁移轨道为大约为8.8吨,实走采样返回义务十足异国题目,但载人登月,起码必要40众吨的地月迁移轨道运载能力,嫦娥五号照样差距不幼。

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为什么嫦娥五号回来也要那么久?

其实阿波罗计划中也就11号最短,月面只中止了2个众幼时,而17号整个义务则长达12天!而嫦娥五号的时间并不是耗在回程上,而是在月球轨道对接、迁移以及待机上,嫦娥五号在400千米待机轨道上除了上述几项义务表,并异国公布其他新闻,自然吾们也不胡乱瞎猜,不过只要它一旦脱离月球轨道,那么它的着陆时间就能够倒计时了!

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有至交认为嫦娥五号从月球返回还要在地球上绕几圈,其实这是个误解,由于云云就会进入地球环绕轨道,必要将11.2千米/秒(从地表天体返回的速度必然大于速度,除非减速)的速度降矮到7.9千米/秒以下,这必要大量的燃料!

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因此采用弹道返回或者半弹道返回就成了最佳选择,无人探测器异国过载请求,弹道返回亦无不走,而载人飞船绝不及行使弹道返回,要不然起码也是十几个过载,宇航员受不了!以是嫦娥五号的返回器和轨道器别离后,直接进入返回轨道,行使幼飞走过的水漂弹道返回!

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因此这就对返回时机挑出了很高的请求,返回到达地球切入水漂弹道的轨迹首首点时,其末了肯定要是中国内蒙古四子王旗传统下落场,以是这个窗口必须给踩点稳了,要不飞到人家家里去,那就为难了,再友益的国家,怎么也得交涉下,而且这面子也丢大发了哈!

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