🚀 SpaceX星艦第二次試飛 又爆炸 但解決多個關鍵問題 #SpaceX #星艦 | 11/23【馬克時空 獨家】

哈嘍大家好我是馬克 歡迎來到馬克時空在乾淨世界的獨家頻道 我將在這裏分享只有在乾淨世界才能看到的內容 包括在油管不方便講的一些內容 今天我想聊聊星艦第二次試飛的話題 在美國德克薩州伯卡齊卡星際基地 當地時間10月18號 週六上午七點左右 SpaceX的星艦系統再次進行試飛 火箭系統初期表現符合預期 第一級所有33臺猛禽發動機都正常工作 星艦升空後不久就超過了首次試飛的飛行高度40公里 並在飛行時間大約2分50秒時 成功進行了極尖熱分離 但第一級超級重型推進器朝着地球墜落後 沒多久就發生了爆炸 接着SpaceX在飛行8分鐘後表示 任務團隊無法接收到來自第二級的資料 並且暫停了計時現場轉播 星艦火箭總長度大約120米 有兩部分組成 分別是第一級的超級重型火箭推進器B9 和上面級的星艦飛船S25 進擊軌道運載能力超過100噸 它的終極目標是將貨物與宇航員送往地球軌道 月球、火星甚至更遠的深空 同時可以全面重複使用 雖然星艦的第二次試飛失敗了 但NASA高級官員還是向SpaceX表示祝賀 每一次測試都代表着 距離用阿提米斯三號任務的星艦載人着陸系統 將第一位女性送上月球更近了一步 NASA負責探索系統開發的副局長吉姆·弗裏 在社交媒體X上寫道 期待看到我們能從這次測試中學到什麼 讓我們更接近下一個里程碑 SpaceX官方承認 第一級推進器在極間分離之後 不久經歷了一次快速的飛機化分解 直播顯示就是分離後爆炸了 而星艦的發動機在前往太空的途中繼續燒了幾分鐘 最高飛行高度達到148公里 SpaceX官方最後表示 今天的測試將幫助我們提高星艦的可靠性 也是比較模棱兩可的 既沒有說成功也沒有說失敗 美國聯邦航空管理局FA則認爲 這個結果屬於一次事故 並將監督SpaceX對此次事故的原因進行調查 FA在另一篇帖子中補充說 目前還沒有關於這次飛行造成人員傷亡 或公共財產損壞的報告 號稱史上最強大火箭的星艦 今年4月在美國德州的星際發射場進行了首次試飛 但當天星艦飛行的最高高度只達到了40公里 升空後約4分鐘就在墨西哥灣上空爆炸解體了 而火箭發射臺也因爲發動機的火焰衝擊力 遭受嚴重的破壞 SpaceX執行長馬斯克在第二次試飛前就表示 第一次試飛失敗之後 星艦陸續進行了超過1000次的升級 他估計第二次試飛的成功率可以達到6成 在第二次發射後的週末 馬斯克在X平臺上發文大讚星艦發射臺的施工情況 剛剛檢測了發射臺 情況良好 下次發射就不用再整修水冷鋼板了 祝賀SpaceX團隊和承包商如此迅速的設計 製造出如此堅固的系統 有網友向馬斯克提問說 從技術準備的角度來看 第三次試飛的可行時間表是什麼時候 馬斯克回覆稱 星艦第三次試飛的硬件預計 在三到四個星期內準備好投入使用 有三艘飛船正在進行最後生產 你可以在高速公路上看到它們 雖然馬斯克說的時間表總是不太靠譜 但他對快速發射快速迭代的要求還是沒有變化 當然美國的監管機構可能不太會配合馬斯克 4月星艦第一次發射失敗之後 FAA經過長達五個月的調查 9月9號 FAA宣佈結束對首飛事故的技術審查 SpaceX需要進行63項整改才能從獲發射許可 就在同一天 SpaceX公佈首飛失敗的主要問題和爲復飛所做的技術升級 幾天後又罕見公開了63項改進的具體清單 速度之快讓人驚訝 SpaceX對星艦的改進主要在幾個方面 星艦首飛之後 首先SpaceX對發射臺和地基進行了全面的修補 大坑和周邊都被鋼筋混凝土填滿 形成了新的堅實底板 在首飛之前 SpaceX爲了省錢省事 在發射臺下沒有挖掘導流槽 導致首飛時尾焰直接衝擊地面反彈回來 從起飛瞬間的畫面看到 不但有石塊飛到幾百米遠外落在海面上 還有直接打到旁邊的低溫推進器儲罐和星蟲原型機上 把他們的一側打扁 甚至還有一個石塊飛到一輛小汽車上將它的尾部砸壞 如此恐怖的激波反彈 直接打在發動機噴口上 導致多臺發動機熄火 火箭最終姿態失控 作爲改進措施 SpaceX在發射臺下面安裝了一整套夾層水冷鋼板系統 整個發射臺底部都被鋼板覆蓋着 鋼板內部有中空的夾層和流道 發射時夾層會有大量冷卻水流過 快速帶走發動機噴流的巨大熱量 同時鋼板根據發動機分佈設置有大量的噴水孔 發射時噴出水幕起到了降溫降噪的作用 7月29號SpaceX進行發射水冷鋼板的全功率噴水實驗 從測試視頻可見外圈的噴水孔分佈正好對應着外圈發動機的位置 而中央區域因爲熱量密度較高因此密不噴水孔 8月7號S25和B9組合基於水冷鋼板系統進行了首次全鍵靜態點火 但有4臺發動機沒能如期啓動 然而SpaceX堅稱符合發射需求 SpaceX還改進了星艦底部的密封和防熱措施 星艦首飛中火箭一級尾部發生助推器泄漏並起火燃燒 火箭切斷了飛控計算機的連接導致一部分發動機失去控制 最終火箭徹底失控 針對這個問題SpaceX實施了一系列儲箱補強措施 例如替換密封件 更改結構設計用焊接替代某些機械連接 更換高強度螺栓 最終是加強泄漏監測 尤其是增加了90多個監測攝像頭 此外爲了應對火災還大幅增配了火箭一級的滅火系統 從第二次發射的發動機艙照片可以發現 艙內塗滿了黑色的防火塗料 同時所有的線數都被包覆起來 SpaceX承認第一次試飛時 火箭自毀系統發生預期外的大幅延遲 沒能立即摧毀火箭 因此增強並重新認證了自毀系統 以提高系統的可靠性 SpaceX也將星艦的負責火箭發動機擺動的液壓作動器 改爲電力驅動的作動器 從而進一步減輕發動機的重量 航天方面除了已經明確的電纜絕緣 防火包覆傳感器可靠性改進之外 還追加了備份的線數 並對萬向節潤滑進行了改良 猛禽發動機方面增加地面測試 以檢查發動機的推進劑泄漏情況 此外還進行了有關軸系動力學和疲勞相關的分析 隨着猛禽發動機推力的增加 星艦的第二次發射將起飛時間從6秒縮短到2秒 減少了發射臺所受的衝突 除了以上需要在第二次發射前 需要完成的改進項目之外 清單還列有部分長期的改進項目 這類長期改進項目 主要集中在猛禽發動機的可靠性改進上 例如改進點火器的密封設計 由於這次發射的猛禽都已經早早生產了 除非全部替換否則點火器無法修改 類似的長期改進項目還包括 液氧閥門、閥門密封結構、氣管等的設計改進 這些顯然需要後續生產的猛禽才能夠展開 此外航電領域也有大的長期整改項目 要求重新設計火箭的網絡結構 SpaceX認爲已經完成了各項改進之後 S-25和B-9已經做好第二次發射的準備 然而監管機構FAA只是沒有完成審查 整枚新艦就矗立在發射臺上 偶爾拆了又裝 裝了又拆 靜靜等待難以止批文的到來 直到10月15號 在經歷漫長的多方監管審查之後 FAA才終於放行了新艦的第二次試驗性發射 除了滿足監管需求的改進之外 SpaceX也一直沒有停下技術迭代的腳步 通常運載火箭在發射事故之後的復飛 除了爲確保復飛順利的可靠性改進之外 一般不會再進行大幅的改進了 或者是引入新的技術 但SpaceX在第二次發射的S-25和B-9的組合上 又引入了極具風險的熱分離方案 所謂熱分離 其實就是在第一級超級重型推進器發動機 大部分已經關機 而且兩級還沒有分離的狀態下 直接點燃第二級的火箭發動機 利用二級發動機的噴流 直接將火箭兩級噴開 從而達到一二級分離的效果 與熱分離相對的就是冷分離 這也是現在運載火箭標準的分離方式 所有入軌火箭都採用兩級或多級設計 所以基間分離就成了必不可少的一部分 冷分離的標準流程是 一級發動機關機 確認完全關閉之後 一二級之間的固定連接裝置打開 確認後一二級互相推開 確認有一定距離之後 第二級發動機才點火開機 SpaceX的電影九號火箭也是冷分離 而且已經非常成熟 成功率極高 幾乎達到百分之百 那麼爲什麼星艦還是另閉其境 採用不太常用的熱分離呢 主要是因爲星艦的上面級太重了 在第一級火箭關機之後 第一級因爲燃料幾乎耗盡 重量變得很輕 而第二級還處於最重的狀態 雙方的加速度相差很大 第一級還要向上衝 而第二級則處於減速墜落的狀態 這樣兩級就緊緊靠在一起 因爲星艦的上面級重達1200噸 超過了目前所有運載火箭的重量 所以一般火箭採用的輔助小發動機 空氣活塞推離 彈簧推離等分離方式根本推不開星艦 在第一次示威時 星艦的冷分離方式也是費盡心思 採用了一種很詭異獨特的方法 世界上還沒有人用過 就是利用離心力分離 在準備分離之前 通過一級發動機的轉向 調整火箭開始旋轉 等火箭有足夠的角速度的時候 一級關機 同時打開鎖住一二級的卡鉗 這個時候二級就有可能會被離心力甩出去 但大家也都看到了 這種離心冷分離並沒有成功 於是SpaceX只好另闢蹊徑 採用了不常用的熱分離 熱分離時一級不關機 二級點火無縫銜接上 動能損失少 不會有那個五六秒鐘的自由落體的過程 這樣會提升火箭的有效載荷 馬斯克說可以增加10%的運力 而且採用熱分離方式之後 使得上面級在任何時候都可以暴力掙脫 帶着宇航員逃生 這樣就消除了人們擔心 星艦沒有發射逃逸裝置 在載人飛行時的危險性 不過熱分離對第一級的頂部 有更高的耐熱要求 免得被燒壞爆炸 而且第二級的底部 也要有更好的密封和耐熱要求 總體而言 星艦的第二次試飛中 SpaceX解決了發射臺導流冷卻 機間分離和密封耐熱等問題 而且所有的猛禽發動機也都正常工作 取得了不小的進步 當然第一級的飛機化爆炸 以及第二級的飛空問題 也需要找出原因加以解決才能獲得成功 我想星艦的第三次試飛 應該不會像馬斯克說的那麼快 畢竟FAA的調查工作 可能要耗時幾個月 只有獲得FAA的批准 星艦才能再次試飛 好了今天就到這裏 歡迎大家來留言討論 還請大家多多利用乾淨世界 關注馬克時空的獨家頻道 咱們下期再見