马斯克的星舰算是成功了吗?马斯克自己对 Space X 全体员工表示祝贺,在他看来是成功的试飞。但不管是星舰还是一级火箭都没有回收,星舰是在失去联系后被确定为自爆,一级火箭被人工控制自爆,关键的回收环节一开始就不在测试计划里!只是为了验证发射、分离两个步骤!对整个星舰计划来说太微不足道了,距离成熟还有很远的路要走啊!
发射步骤在 4 月份的首次试飞中很失败,33 台发动机有好几台损坏未能点火,马斯克汲取了教训,在发射台下方增加了水池和喷水系统,抵消发动机点火产生火焰和高温的破坏!保护脆弱的发动机。这种技术不算新颖,世界各国都在用,不清楚为什么一开始不用,这一次总算是成功了,33 台发动机联动技术也被证明完全可靠。
最后是分离技术!星舰分两级,一级是超大型火箭助推器,高度 70 米,有 33 个发动机,二级就是星舰部分,高度 50 米,有 6 个发动机。二者都很重,星舰高达 1200 吨,如何解决两级分离问题很头疼!传统方式被一一排除,马斯克选择苏联尝试过的“热分离”,就是在两级没有分开的时候,就给第二级点火,利用二级火箭的推力抛开一级部分,最终实现分离。
听上去很简单,但执行起来困难重重,首先就是如何确保 6 台二级发动机点火后不会伤到自己,上文提到,发射台下方有水,用于抵消发动机对自己的伤害,二级火箭虽然只有 6 台发动机,但火焰喷射出来也有极大可能伤到自己!总不能把水池和喷水系统搬上天吧!不过记录发射过程的视频显示,二级 6 台发动机全都点火成功,这个问题算是解决了。
另一个麻烦是如何确保二级发动机不会引爆一级火箭,因为一级是可以回收的,利用的技术还是龙飞船使用的“华夫饼”控制舵和垂直降落技术,火箭里有大量燃料!直接成受高温喷射有极高的危险性,Space X 又不愿意砸成本使用隔热材料,想完美解决这个问题相当困难。
马斯克手下的大聪明们给出的解决方案就是下图这个金属隔栅,锥形金属罩向四周分流高温火焰的同时,也能起到保护一级火箭的作用!这种简单粗暴的方案,很苏联!
但根据现场视频推断,Space X 还是成功做到了热分离!不过 Space X 龙飞船的前任务主管阿比·特里帕蒂曾批评这种技术路线,他认为这会使助推器面临更大的火焰风险,不利于 SpaceX 追求的重复使用目标!但他也给不出更好的替代方案。
其实热分离过程中承担风险不仅是二级发动机和一级火箭,还有星舰本身,它身上的隔热瓦都很脆弱,让它近距离承担冲击和高温是非常疯狂的,参考航天飞机两次事故,隔热瓦的任何损伤都可能带来严重后果。
不过,火箭越大越难分离,这种问题也只有热分离最有前景,尽管困难重重,但 Space X 必须克服。
马斯克在这次试飞前对观众说“保证刺激”,算上今年 4 月份同样刺激的表演,Space X 累计花费 20 亿美元,也仅仅是完成了所有技术路线上的两个步骤而已,这需要卖多少特斯拉电动车才能回血啊!
关键的火箭回收、星舰入轨、自动飞行和最最危险的星舰返回,以及飞向月球、火星和更远宇宙深空需要具备的技术条件,在这次试飞中都没有涉及!可想而知这条路有多难。
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