杏彩体育官网登录注册

产品中心

产品中心

杏彩体育官网登录注册就现在!马斯克的大火箭正第三次挑战太空还没炸

2024-03-26 14:47:17 来源:杏彩体育官网登录 作者:杏彩体育官网注册

杏彩体育官网登录注册

  。高达50米的巨大航天器重返地球怀抱,与稀薄的高层大气发生剧烈摩擦,犹如流星一般在印度洋的天空中划出一道光芒。

  相对于星舰前两次“戛然而止”的不完美试射,第三次发射至少目前看来,前半程飞行还算,将星舰研发进度坚实推进了一大步。

  自上次发射至今4个月的“归零”时间里,一直秉承“快速迭代”理念的SpaceX再次对星舰做了哪些升级改造,星舰距离载人登月还要面对多少坎坷挑战,今天我们逐一盘点。

  第一级被称作“超重型助推器”,高达71米,可加注推进剂3400吨,起飞总推力达到惊人的7590吨,是“阿波罗计划”使用的土星5号重型火箭的2倍多。

  第二级实际上是特殊的飞船,高约50米,可加注推进剂1200吨,推力1500吨左右。第二级顶部设置有类似航天飞机的可开合式载荷舱,同时迎风面覆盖有隔热瓦,具备载荷下行和回收复用能力。

  为了驱动庞大的箭体,星舰一级使用33台海平面推力230吨的“猛禽”液氧甲烷发动机,二级使用6台猛禽,其中3台为真空版“猛禽”,线吨。

  作为人类首款实用化的全流量分级燃烧循环发动机,SpaceX公司宣称星舰在猛禽的助力下可实现近地轨道不低于150吨的重复使用运力,而一次性发射状态运力可高达250吨。

  2023年4月20日,星舰进行首次试射,火箭升空不久即发现有3台发动机工作不正常,火箭起飞后坚持了62秒,从第85秒开始失去推力矢量控制并开始旋转,最高飞行至距地面39公里高。当时发射团队选择自毁火箭,但系统作用延迟,耗时40秒才将火箭解体,发射宣告失败。

  7个月后的11月18日,星舰进行了第二次试射,这次代号为B9的一级飞行正常,多达33台发动机均成功点燃并正常工作至分离。随后,全新设计的火箭“热分离”系统成功分离火箭一二级。

  但接下来第一级在回收点火过程中突然爆炸。之后,“星舰”代号为S25的二级正常飞行约6分钟,但在接近燃尽关机时突然自毁失联。

  在这次发射中,一级33台发动机打了一场“翻身仗”,工作堪称完美。虽然在回收阶段出现异常,但在上升阶段,星舰已经大大超越了曾经4射4炸的前苏联N-1重型运载火箭。SpaceX成功打破了单芯级多发并联不可靠的魔咒,N-1的在天之灵终于可以瞑目了。

  去年底的第二次试射虽然取得了明显进步,但是火箭一二级先后发生爆炸,是安控启动导致的自毁,还是其他原因导致的爆炸,SpaceX一反常态对爆炸原因三缄其口,坊间也是众说纷纭。直到发射后3个月的2月27日,SpaceX才发文梳理了第二次试射的情况。

  星舰第二次试射中,一级上的所有33台猛禽发动机都成功启动,并首次在整个上升过程中正常工作。星舰随后成功进行了热分离,这是该技术首次在这种尺寸的火箭上成功运用。

  在两级分离后,火箭一级启动了返场点火,向一级33台猛禽发动机中的13台发送命令,将火箭推向预定着陆位置。在这次点火过程中,几台发动机开始(意外)关闭,然后一台发动机发生严重故障(failed energetically,应该就是爆炸),迅速连锁导致整个一级发生爆炸 (RUD)。

  SpaceX认为火箭一级爆炸最可能的原因(请注意这里用词是最可能,most likely root cause)是,向发动机供应液氧的过滤器堵塞,导致发动机氧化剂涡轮泵的进气压力降低,因而一台发动机发生故障,最终导致火箭爆炸。

  此后,SpaceX对B10的液氧贮箱实施硬件改进,以提高推进剂过滤能力,并改进发射流程以提高可靠性。

  而星舰的二级在分离后,成功点燃了所有6个猛禽发动机,并正常爬升。直到飞行大约7分钟后,按计划开始排放过量液氧推进剂。因为试射未搭载有效载荷,但星舰加注了过量推进剂,以收集在未来搭载有效载荷状态下的飞行数据,而这些推进剂需要在飞行中途泄放掉,以满足溅落海面时所需的推进剂质量目标。

  当液氧排放口启动时,星舰后部的泄漏导致火灾,致使星舰飞控计算机的通信中断,从而导致6台发动机提前异常关机。随后,星舰安控系统检测到违反任务规则并触发自毁系统,导致星舰自爆解体。当时星舰处于约150公里高度,以约24000公里/小时的速度飞行。

  反观作为星舰“第零级”的发射塔,在第一次飞行测试之后升级的水冷钢板倒是符合预期,仅需少量的维护和翻修即可执行下一次发射。

  第二次试射结束后,SpaceX在美国联邦航空局的监督下开展调查工作。层出不穷的问题使SpaceX研发团队陷入了一种“按下葫芦浮起瓢”的困境。但可喜的是,每次后续试射的整改项目都在减少,同时火箭的状态也愈加稳定。

  星舰第三次的发射计划与前两次大体一致。两级顺利分离后,火箭一级像猎鹰9火箭第一级返场回收一样,完成调头、点火、反推等流程。不过,出于安全性考虑,星舰一级没有飞回发射场进行捕获回收,而是下落至距发射场不远的海面上,启动发动机反推,并缓缓落海。

  仍在飞行的星舰第二级则将在绕地球飞行约半圈后再入大气层,并以类似航天飞机的姿态返回,隔热瓦在承受再入高温后,保护第二级进入大气内滑翔并最终坠入印度洋,完成验证使命。

  虽然整体发射计划架构未变,但一直秉承“以飞代试”理念的SpaceX,每一次试射都在融入更多的测试项目,逐步完善星舰的设计和试验数据。第三次试射的任务内容,相对上两次发射增加了三项试验项目,这三项对日后的星舰登月至关重要。

  第三次发射首先要尝试开闭星链释放舱门,而前两次发射中该舱门是焊死的。但是由于没有真正进入绕地轨道,因此无法真正释放星链卫星,否则倒是可以一窥星舰目前的实际运载能力。

  然后是进行低温推进剂的转移测试,不过不是在两艘星舰之间,而是在星舰主贮箱和头部贮箱之间,为后续的大规模在轨加注做准备。这不仅是NASA的一个付费验证演示项目,也是实现星舰登月的必备技能。这个坎过不去,星舰登月就无异于痴人说梦。

  值得注意的是,这次发射严格意义上仍为亚轨道发射——预期轨道的近地点仅有50km,即使没有测试离轨点火,星舰也无法做到“绕地一圈”这个入轨的基本条件。

  而经过离轨点火后,星舰速度减少100m/s,星舰再入轨道会更加陡峭,起飞仅45分钟后就再入大气层。这样设计任务是考虑到即使二次点火失。

Copyright © 2022 杏彩体育官网(CHINA).登录注册 版权所有   苏ICP备2021054995号-3杏彩体育官网注册

网站建设蓝海科技