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SpaceX星際飛船原型正在快速迭代 人類登陸火星指日可待

發(fā)布時間:2020-09-08 09:59:34來源:騰訊科技

  9 月 7 日,隨著美國太空探索技術(shù)公司 SpaceX 兩次成功完成 150 米低空短程跳躍飛行,其星際飛船測試正準(zhǔn)備進(jìn)入下一階段。在 SN5 進(jìn)行首次全尺寸星際飛船原型跳躍測試短短幾周后,SN6 也成功取得了同樣的成就。

  現(xiàn)在,當(dāng)星際飛船原型 SN5 正準(zhǔn)備進(jìn)行另一次跳躍時,SN8 正在接近其處女航,后者配備了三臺猛禽發(fā)動機(jī),并安裝了整流罩和飛行表面。當(dāng)然,這次測試很可能是 SN7.1 儲罐進(jìn)行“爆炸測試”并收集到更多數(shù)據(jù)之后。

  SN6 測試的成功將為星際飛船原型的眾多元素增加額外的信心,無論從結(jié)構(gòu)到推進(jìn)性、可控性等。首席設(shè)計師埃隆·馬斯克(Elon Musk)表示,重復(fù)測試將允許工程師改進(jìn)運載火箭的發(fā)射和著陸方式,通過將 SN5、SN6 與 StarHopper 的飛行進(jìn)行比較,他們已經(jīng)取得了很多成果。

  圍繞測試處理流程的改進(jìn)也在進(jìn)行中,SN6 只進(jìn)行了一次低溫壓力測試和一次猛禽發(fā)動機(jī)(SN29)的靜態(tài)點火測試,隨后就繼續(xù)進(jìn)行跳躍測試。雖然在發(fā)射窗口期間因天氣原因而中止了嘗試,但 SN6 在上周的測試中沒有出現(xiàn)任何問題,它從發(fā)射架上順利起飛,然后精準(zhǔn)降落在相鄰的發(fā)射臺上。

  盡管 SN6 在著陸后的鏡頭中被觀察到略微傾斜,但星際飛船的著陸腿確實有能力在著陸期間緩沖額外的載荷壓力,就像 SN6 在偏置放置引擎放置時在單個猛禽發(fā)動機(jī)(SN29) 的動力下返回的情況一樣。

  SN7.1

  繼 StarHopper 和 SN5、SN6 進(jìn)行跳躍測試后,下一個進(jìn)行測試的原型預(yù)計將是 SN7.1 測試儲罐。SN7.1 緊隨 SN7 之后,后者也是測試儲罐,SpaceX 故意將其推到爆破的臨界點。SN7.1 是個更大的測試儲罐,由 304L 系列不銹鋼(或至少是該合金的變種)制成。

  304L 系列不銹鋼雖然不是 SpaceX 希望在較長期的未來用于星際飛船和超重型飛船的“最后”合金,但之前所有的星際飛船原型都是用 301 系列合金制造的,而 SN7、SN7.1 以及近期內(nèi)所有的未來星際飛船原型都將用 304L 合金制造。

  因此,SN7.1 將提供儲罐在故障之前可以承受多大壓力的重要數(shù)據(jù),這些數(shù)據(jù)將輸入到 SN8 的測試程序中。SN7.1 測試儲罐在生產(chǎn)設(shè)施中的工作已經(jīng)基本完成,允許在下周向發(fā)射場安置。

  由于有兩個發(fā)射架可供使用,SN7.1 是否會在星際飛船的常規(guī)發(fā)射架上安置,還是在第二個測試架上,亦或者在兩者之間進(jìn)行切換,目前仍有待觀察。SN7.1 的測試可能包括低溫壓力和負(fù)載測試,然后才會進(jìn)行“爆炸測試”。

  SN5

  星際飛船原型 SN5 預(yù)計將至少再進(jìn)行一次跳躍測試,預(yù)計將在 SN7.1 完成測試之后,SpaceX 工作人員已經(jīng)準(zhǔn)備將其安置在發(fā)射架上。SN5 可能會遵循 SN6 的精細(xì)化測試機(jī)制,即首先進(jìn)行低溫壓力測試、靜態(tài)點火測試,然后進(jìn)行 150 米低空跳躍測試。

  目前,SN5 仍然位于中艙之外,其上方的高艙建設(shè)工作仍在進(jìn)行中。目前尚不清楚 SN5 是否將再次利用猛禽 SN27 發(fā)動機(jī)進(jìn)行第二次跳躍測試。

  SN8

  星際飛船原型 SN8 將標(biāo)志著下一階段的測試,這是 SpaceX 首個搭載三臺猛禽發(fā)動機(jī)、整流罩以及飛行表面的原型。隨著 SN5 在中艙為 SN8 的最后堆疊作業(yè)讓路,這艘新的星際飛船原型現(xiàn)在正在排隊等待測試。

  目前,SN8 的測試將不得不等到 SpaceX 完成 SN7.1 的測試目標(biāo),甚至完成 SN5 的第二次跳躍測試。在 SN8 的飛行過程中,SpaceX 將進(jìn)行幾個有趣的新項目,例如可能單獨推出整流罩,以便在發(fā)射場與 SN8 的儲罐相匹配。

  圖4:SN8 位于中艙內(nèi),SN5 在外部

  SN8 還將標(biāo)志著三臺猛禽發(fā)動機(jī)將首次在星際飛船原型上點火。試驗發(fā)射的初始高度目標(biāo)尚未得到確認(rèn)。在允許發(fā)射到 20 公里的情況下,SN8 可以首先發(fā)射到較低的高度,隨著星際飛船原型在猛禽發(fā)動機(jī)推動尾部垂直觸地之前進(jìn)行有史以來第一次向發(fā)射場進(jìn)行水平下降,并進(jìn)行其他增量測試。

  SN9

  當(dāng) SN8 被撤出中艙,SN9 就將開始堆疊。這艘未來星際飛船原型正在名為“大帳篷”的組裝大樓外進(jìn)行最后階段的集成。最新的里程碑是 SN9 推力穹頂(Thrust Dome)的套筒和一個五環(huán)式堆棧,它將連接 SN9 的出翔部分和整流罩。

  SN9 的作用可能類似于 SN5 和 SN6 的關(guān)系,為 SN8 的進(jìn)化測試機(jī)制提供支持。

  SN10 和未來原型

  推進(jìn)器、下降器和著陸腿等硬件幾乎每隔一周就會到達(dá)一次,同時“大帳篷”內(nèi)正在進(jìn)行各種艙壁和環(huán)焊工作,很可能會有更多的星際飛船原型誕生。上周,有人看到標(biāo)有 SN10 的硬件抵達(dá)博卡奇卡,證實了這一點。

  雖然只能猜測 SN10 將經(jīng)歷什么樣的測試,但它確實證實了 SpaceX 博卡奇卡不斷增速的生產(chǎn)節(jié)奏。

  雖然有著“超重型火箭”標(biāo)簽的硬件還沒有被發(fā)現(xiàn),但大量的鋼環(huán)正在博卡奇卡出現(xiàn),這些鋼環(huán)可能會被證明是用于制造最初將是雙猛禽原型助推器的材料。這個最初的超級重型助推器將在新的高艙內(nèi)堆疊,現(xiàn)在它只是在等待頂端部分。然后,它將前往軌道發(fā)射場的在建平臺進(jìn)行跳躍測試。

  對超重型火箭原型的初步測試將為完整助推器的進(jìn)一步改進(jìn)鋪平道路,這可能要歸功于 SpaceX McGregor 令人印象深刻的測試結(jié)果,該助推器現(xiàn)在將搭載 28 臺猛禽發(fā)動機(jī),而不是 31 臺。
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