SpaceX主要火箭硬件对比表

基本参数

项目 猎鹰9号 (Falcon 9) 猎鹰重型 (Falcon Heavy) 星舰 (Starship)
总高度 70米 70米 ~120米
直径 3.7米 3.7米 9米
级数 二级 二级(三芯并联) 二级
总重量 ~549吨 ~1,420吨 ~5,000吨
状态 现役(2010-) 现役(2018-) 测试中

箭体结构

部件 猎鹰9号 猎鹰重型 星舰
材料 铝锂合金 铝锂合金 不锈钢(301/304L)
第一级名称 第一级 中央芯级+2个侧助推器 Super Heavy
第一级高度 41.2米 41.2米(×3) ~69米
第二级名称 第二级 第二级 星舰飞船
第二级高度 12.6米 12.6米 ~50米
整流罩 复合材料,13米高,可回收 同猎鹰9号 无(载荷舱集成在飞船内)
整流罩回收 用船捕捞 用船捕捞 不适用

推进系统

项目 猎鹰9号 猎鹰重型 星舰
第一级发动机 9×Merlin 1D 27×Merlin 1D 33×Raptor(海平面版)
第二级发动机 1×Merlin真空版 1×Merlin真空版 3×Raptor海平面版+3×Raptor真空版
推进剂 RP-1煤油+液氧 RP-1煤油+液氧 液态甲烷+液氧
第一级推力 7,607千牛 22,819千牛 ~72,000千牛
发动机循环 燃气发生器循环 燃气发生器循环 全流量分级燃烧循环
推进剂装载量 ~506吨 ~1,420吨 ~4,600吨
比冲(海平面) 282秒 282秒 330秒
比冲(真空) 311秒 311秒 380秒

控制系统

系统 猎鹰9号 猎鹰重型 星舰
推力矢量控制 发动机万向节 发动机万向节 发动机万向节
姿态控制(上升段) 推力矢量+冷气推进器 推力矢量+冷气推进器 推力矢量
气动控制面 栅格舵(钛合金,回收用) 栅格舵(钛合金,回收用) 栅格舵+襟翼(不锈钢)
襟翼 4个大型襟翼(星舰飞船)
导航系统 GPS+惯性导航 GPS+惯性导航 GPS+惯性导航+星链
自主控制 高度自主 高度自主+三芯协调 完全自主+AI辅助

回收系统

特性 猎鹰9号 猎鹰重型 星舰
第一级回收方式 垂直着陆(陆地/海上) 垂直着陆(侧助推器陆地,中央芯海上) 发射塔机械臂抓取
着陆腿 4个碳纤维腿 4个碳纤维腿×3 无(被抓取点取代)
栅格舵 4个钛合金舵 4个钛合金舵×3 4个不锈钢舵
第二级回收 不回收(一次性) 不回收(一次性) 完全可回收
飞船回收方式 不适用 不适用 襟翼控制再入+垂直着陆
重复使用次数 第一级:15-20次,整流罩多次 第一级:15-20次 目标:数十至上百次
翻新周转时间 数周到数月 数月 目标:数小时

载荷能力

轨道 猎鹰9号 猎鹰重型 星舰
近地轨道(LEO) 22.8吨 63.8吨 100-150吨(可重复使用)
地球同步转移轨道(GTO) 8.3吨 26.7吨 未公布(需在轨加油)
月球 - - >100吨(在轨加油后)
火星 - 16.8吨 >100吨(在轨加油后)
载人能力 7人(龙飞船) 理论可行但未使用 100+人

电气与辅助系统

系统 猎鹰9号 猎鹰重型 星舰
电力系统 锂离子电池 锂离子电池 锂离子电池+太阳能板(长时任务)
热防护 第二级简单隔热 第二级简单隔热 陶瓷隔热瓦(飞船腹部和襟翼)
增压系统 氦气增压 氦气增压 自增压(推进剂蒸发)
测控系统 S波段+地面站 S波段+地面站 星链+地面站
生命保障 无(载人用龙飞船) 集成式(长期太空任务)

成本与经济性

项目 猎鹰9号 猎鹰重型 星舰
发射价格 ~6,700万美元 ~9,700万美元 目标:<1,000万美元
每公斤成本(LEO) ~2,940美元 ~1,520美元 目标:<100美元
开发成本 ~3亿美元 ~5亿美元 估计30-100亿美元
首飞时间 2010年6月 2018年2月 2023年4月(首次综合测试)

核心技术差异

维度 猎鹰9号 猎鹰重型 星舰
设计理念 部分可重复使用 重型运载(扩展版猎鹰9) 完全可重复使用
创新点 第一级垂直回收 三芯并联技术 不锈钢箭体、机械臂回收、甲烷燃料
主要用途 卫星发射、空间站补给、载人 重型载荷、深空任务 月球/火星殖民、星际运输
发射频率 高(年均60+次) 低(年均几次) 测试阶段
技术成熟度 非常成熟 成熟 发展中

特殊能力对比

能力 猎鹰9号 猎鹰重型 星舰
在轨加油 是(关键能力)
深空任务 有限 较强 专为此设计
行星际旅行 不可行 理论可行 主要目标
快速重复发射 需数周 需数月 目标:同日多次
货运/客运切换 需更换载荷 需更换载荷 模块化舱室
原位资源利用 不支持 不支持 可用火星资源制造甲烷