火箭为什么贵，又如何降价？

长征五号发射

火箭为什么贵？

火箭是将东西“举高高”，举到几百到几千公里的高度。你把行李箱举到行李架上，你就知道举高高有多难。火箭不仅仅把货举到天上，还要“跑快快”，高速奔跑到天上，把送上天的货甩出去，让他们绕着地球盘旋，你拉着行李箱突然快跑，你就知道加速有多难。

如果要你把10公斤的行李箱上举一千公里的高度，再甩出10000m/s，（36000公里/小时）的速度，向你要几十万的费用能算贵吗？

送货上天这么贵，这些钱都花在发动机上了，火箭要用巨大的发动机才能把货举到天上，再甩出速度。你看那巍峨的火箭，只有顶尖上的一小点点是运上天的货，下面80%的庞大体魄全是发动机。这么贵重的发动机，还是一次性用品，火箭在烧成堆的钱。

火箭上天扔下啥东西？

火箭上天都是一边向上窜，一边扔没用的东西。火箭一般要用三级发动机和捆绑的小发动机把货送上天，烧完一级发动机的燃料，就把这级只剩壳子的发动机扔了，摆脱了这些累赘好轻松上窜。

扔发动机壳子还是个技术活，如果这些发动机壳子从天而降，落到谁家屋顶就是灭顶之灾了。设计火箭的不仅仅要计算大家电视里看的那个火箭飞行轨道，还要设计发动机壳子下落的轨迹，保证避开居住区不会砸着人。计算天上掉下的那个奇形怪状的壳子会落向何处，真的很难，但是没有人为他们的辛苦鼓掌。

火箭发射场都选择人烟稀少的沙漠、荒原，避免扔下的壳子砸到人。今天沙漠里也有了很多零零散散的游牧人，让我们发射火箭的很郁闷。大家更喜欢到大海发射火箭，不容易砸到地面的花花草草。

火箭回收什么？

都知道SpaceX回收火箭，其实他们回收的是被扔掉的发动机壳子，而不是整个火箭。

也不是所有的火箭发动机都需要回收发动机壳子。火箭发动机分为液体和固体火箭发动机，只有液体发动机才需要回收发动机壳子。

液体火箭发动机的管道与喷管

液体发动机和家里的煤气灶类似，有两个大罐子分别装着液化气和液化的氧化剂（相当于空气中的氧气），通过很复杂的管子和阀门通到发动机喷口，一点火就产生推力。煤气灶只要有液化气罐，不需要配备氧气罐，液化气通到灶眼，遇到空气，一点火就可以做饭了。

液体发动机很复杂，那些大气罐，那些管道、阀门、喷管都很贵，如果扔下的发动机壳子能够安全落地，刷洗干净下次再用，可以节省很多成本。液体发动机烧的液化气也很高档，找到更廉价的火箭燃料是降低火箭成本的另一条出路。

想回收液体发动机壳子，要在液化气烧完前，把发动机扔下来。留下一点点液化气，再点火后，液体发动机可以像煤气灶一样，调节自己的火焰，而且摆动火焰的方向，托着自己下落，飘到回收平台上，实现软着陆。想象一个倒挂的煤气灶，摇摇晃晃地喷着小火焰落下来。

有人会说，回收有什么难的，航天员可以乘坐返回舱平稳落地，为什么回收个发动机壳子就这么麻烦呢？因为发动机壳子不是个返回舱，长得太不得人心，这种怪模怪样的东西，很容易在空中失去重心，不知栽倒向何处。怕浪费钱又不能为了安全回收增加很多机构。回收这玩意，难度不亚于让一个巨大的煤气灶安全落地。

固体火箭发动机结构图

固体发动机与二踢脚类似，是用高强度纤维缠绕好火药柱，从底下点火，火药柱在发动机里面燃烧，从喷口喷出火焰，产生推力。二踢脚则是用废纸缠绕好火药，底下点药捻子，火药在废纸卷里燃烧，推动二踢脚飞起来。固体发动机很简单，烧完火药后那点残余没什么回收价值，只要落地不砸着人就可以了。

我们在电视上看到的火箭大多数使用液体发动机，固体发动机很少见。

降低火箭的价格，液体发动机要使用廉价的液化气，回收火箭扔下的发动机壳子，充了液化气后下次发射再用。

本文只负责有趣，不负责专业，设计火箭不会看这篇文章。

本文谈了火箭最贵的部分-发动机，以后有可能聊一聊：

火箭的大脑 — 控制

火箭的颜值 — 气动外形

火箭的皮肤 — 热防护

祝 我们的母亲永远美丽强大

本篇文章来源于微信公众号: 陆姐说