目前火箭的瑕疵在哪?

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发动机:不管是液氧煤油发动机还是液氢液氧发动机,目前的性能还存在较大的提升空间。

液氧煤油发动机的真空推力还有比较大的进步空间,发动机的比冲也还有较大的提升空间,这些都需要提高燃烧温度,提高燃烧温度就需要更为可靠的冷却和热防护系统,未来还可以通过采用碳纤维缠绕高性能复合材料壳体,实现更大推力和更小的推进剂系统质量。

液氢液氧发动机的真空比冲还有较大的进步空间,也具有无毒、清洁、低成本、可重复使用的优点,但是液氢低温易爆,液氧易燃,两种推进剂都需要在极低的温度下保存,这就对输运系统、贮存系统、稳压系统提出苛刻的要求。液氧和液氢的汽化率很高,也对绝热系统提出严格要求。当推力较大时,液氢液氧发动机的喷管长度较长,给喷管的结构刚度、强度提出严峻挑战。当然,随着技术的发展,这些难题都可以被攻破。

总体设计:总体设计就是把发动机、贮箱、控制系统、电气系统、箭体结构以及其他辅助系统装配在一起,并对整体进行优化,总体设计具有很强的综合性、实践性、创新性,对于研制团队的水平要求很高。

贮箱:贮箱的性能还存在很大的提升空间,随着复合材料性能的提升和工艺的改进,采用质量轻性能好的复合材料贮箱将大幅度提升运载火箭的能力。

控制系统:包括制导、导航和控制,即规划、确定和控制火箭轨迹。随着人工智能技术的发展,更先进的算法和芯片将赋予系统更高的智能化水平,使其更可靠更及时更准确进行响应,这不仅可以使火箭在发射时更易控制,在返回时也更易控制。

电气系统:电气系统主要包括传感器、执行器、电缆、连接器、数据通信、配电系统、电源系统等,功能是采集数据、传输数据、分配电力、供配电等,是其他系统的神经网络和血液循环系统。随着更可靠的传感器、执行器、连接器的研制成功,随着更先进的配电系统、数据通信系统、电力分配系统的研制成功,电气系统的安全性和可靠性将得到有效提升。当然,随着人工智能的发展,电气系统与控制系统也可能融合为一个智能化系统。

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